Upload
putra-novari
View
848
Download
22
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Rancangan panel
Citation preview
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Praktek kerja lapangan adalah salah satu mata pelajaran pada program
studi wajib. Mata pelajaran ini merupakan sarana untuk belajar melalui
pengamatan langsung dilapangan.
Pelaksanan Praktek Kerja Lapangan ini merupakan aplikasi dari semua
ilmu pengetahuan yang didapatkan oleh Mahasiswa selama di bangku
perkuliahan, baik berupa teori maupun berupa praktek. Namun, pada
kenyataannya ilmu yang di dapatkan di bangku perkuliahan akan berbeda bila
telah berada di dunia kerja. Di dunia kerja kita akan menemukan berbagai
persoalan dan permasalahan, dan kita dituntut untuk bisa menyelesaikan
dengan berbagai aspek ilmu yang kita miliki. Disamping kita dapat melihat
dengan jelas berbagai perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi pada
saat ini, kita akan termotivasi dengan kondisi persaingan dalam pekerjaan
ataupun dalam memperoleh pekerjaan yang sesuai dengan ilmu yang kita
miliki.
Seiring dengan perkembangan teknologi listrik telah menjadi salah
satu kebutuhan pokok dalam menjalani kehidupan. Hampir semua aspek
kehidupan manusia memerlukan energi listrik, di perkantoran, rumah tangga,
dan perindustrian. Semakin banyaknya berdiri industri-industri baru yang
memerlukan energi listrik dalam pengoperasiannya sehingga menyebabkan
kebutuhan akan energi listrik terus meningkat setiap tahunnya.
1
Dalam memenuhi kebutuhan akan energi listrik didirikan pembangkit-
pembangkit yang baru. Pembangkit energi listrik ini biasanya berada di daerah
yang jauh dari pusat beban. Agar energi listrik ini sampai ke pusat beban maka
diperlukan saluran transmisi dan distribusi energi listrik. Pembangkit listrik di
Indonesia umunya menggunakan saluran transmisi 150 kV. Masalah lain yang
muncul adalah penyebaran pusat-pusat beban yang tidak merata. Sehingga
pembangkit yang mempunyai kapasitas kecil seringkali harus digunakan untuk
menyuplai beban yang besar, sedangkan pembangkit yang berkapasitas besar
digunakan untuk menyuplai beban yang kecil. Untuk mengatasi hal ini, pusat
pembangkit yang ada harus diinterkoneksikan, agar tenaga listrik dapat
ditransmisikan sesuai dengan kebutuhan. Interkoneksi sistem ini bertujuan
untuk menghubungkan pembangkit-pembangkit yang ada menjadi satu,
sehingga pembangkit tenaga listrik yang ada dapat digunakan untuk
menyuplai beban yang letaknya jauh dari lokasi tersebut.
Untuk wilayah Sumatera, pusat-pusat pembangkit dan gardu induk
(GI) telah dinterkoneksikan oleh saluran transmisi 150 kV menjadi sebuah
kesatuan interkoneksi. Untuk wilayah Sumatera terdapat beberapa PLTA,
PLTU, dan PLTG. PLTG Pauh Limo merupakan pembangkit di Sumatera
Barat yang juga telah diinterkoneksikan dengan pembangkit lain. PLTG Pauh
Limo ini dioperasikan dengan menggunakan solar sebagai bahan bakar untuk
penggerak sehingga biaya operasionalnya cukup besar, oleh karena itu PLTG
Pauh Limo ini hanya dioperasikan saat sistem kelistrikan di wilayah Sumatera
kekurangan energi listrik terutama saat beban puncak atau ada pembangkit
lain di wilayah Sumatera yang mengalami gangguan, sedangkan jika tenaga
2
listrik yang dihasilkan oleh pembangkit lain cukup untuk menyuplai beban
yang ada maka PLTG Pauh Limo tidak dioperasikan. Jadi PLTG Pauh Limo
hanya merupakan pembangkit cadangan atau pembantu (back up) dari sistem
pembangkit di wilayah Sumatera.
Sebuah mesin jika bekerja secara berkelanjutan tentu akan semakin
panas dan dapat menyebabkan gangguan dan kerusakan pada mesin tersebut.
Maka dari itu dibutuhkan sebuah sistem pendingin untuk membuat sistem
dapat bekerja secara optimal dan terhindar dari gangguan dan kerusakan.
Tema Kerja Praktek yang penulis angkat berkaitan dengan sistem pendingin
untuk menjaga kestabilan suhu di PLTG Pauh Limo. Namun berhubungan
kegiatan penulis dalam pelaksanaan lebih banyak dalam pembuatan atau
perangkaian panel kontrol radiator PLTG Pauh Limo maka penulis hanya
membahas mengenai Analisa Sistem Proteksi Panel dan Standarisasi
Kontrol Radiator PLTG Pauh Limo.
Kerja praktek yang dilakukan ini merupakan salah satu perwujudan Tri
Dharma Perguruan Tinggi yang menginteraksikan unsur pendidikan,
penelitian dengan dunia kerja yang akan dijalani. Dalam hal ini penulis
melakukan pengaplikasian terhadap ilmu yang telah peroleh selama
perkuliahan. Selain itu praktek kerja ini juga dimaksudkan agar penulis
mampu bersosialisasi dan mengenali dunia kerja yang akan dihadapi.
3
1.2 Tujuan dan Manfaat
Adapun tujuan yang hendak dicapai setelah melaksanakan Praktek
Kerja Lapangan bagi Mahasiswa adalah :
1. Membandingkan ilmu yang diperoleh pada perkuliahan dengan apa
yang ditemukan di lapangan, sehingga dapat dilakukan evaluasi dari
kemampuan mahasiswa untuk meningkatkan sumber daya yang
berkualitas.
2. Mengamati dan mengenal secara langsung peralatan-peralatan pada
PLTG Pauh Limo.
3. Mengetahui serta memahami prinsip kerja radiator PLTG Pauh Limo.
4. Memahami sistem proteksi dan standarisasi panel kontrol radiator
PLTG Pauh Limo.
1.3 Perumusan Masalah
Sistem pendingin pada PLTG Pauh Limo digunakan untuk menjaga
kestabilan suhu ruang pembakaran dan ruang turbin. Sistem pendingin dengan
menggunakan radiator ini melibatkan 6 buah motor induksi, 4 motor pendingin
kipas dan 2 motor pompa. Enam buah motor inilah yang dikontrol melalui panel
kontrol tersebut. Berdasarkan uraian di atas maka perumusan masalah pada
laporan PKL ini adalah :
1. Bagaimana kesesuaian ilmu yang diperoleh di perkuliahan dengan
pengaplikasiannya di lapangan ?
2. Peralatan apa saja yang digunakan dan bagaimana prinsip kerja PLTG
Pauh Limo ?
4
3. Bagaimana prinsip kerja motor dalam sistem radiator PLTG Pauh Limo ?
4. Bagaimana sistem proteksi motor radiator PLTG Pauh Limo beserta
standarnya menurut PUIL 2000 ?
1.4 Batasan Masalah
Dalam penulisan Laporan Kerja Praktek ini, masalah yang akan dibahas
hanya terbatas pada masalah standarisasi dan sistem proteksi untuk panel kontrol
radiator yang digunakan mengontrol kerja radiator dalam menjaga kestabilan suhu
PLTG Pauh Limo.
1.5 Metodologi Penulisan
Metodologi penulisan yang dipakai dalam penulisan laporan Kerja Praktek
ini adalah sebagai berikut :
1. Studi Literatur
Mempelajari buku, makalah ilmiah, dan tulisan lainnya khususnya yang
berhubungan dengan materi yang akan dibahas.
2. Tinjauan Lapangan
Secara langsung melihat dan mengamati kegiatan operasi di lapangan
khususnya objek-objek yang berhubungan dengan Kerja Praktek, sehingga
dapat dilihat aplikasi dari teori dan ilmu yang telah diperoleh.
3. Penulisan Laporan Kerja Praktek
5
1.6 Sistematika Penulisan
Dalam menyusun laporan Kerja Praktek ini, penulis menggunakan
sistematika penulisan sebagai berikut :
BAB I Pendahuluan yang berisikan tentang latar belakang, tujuan,
perumusan masalah, batasan masalah, metodologi penulisan, dan
sistematika penulisan.
BAB II Profil PLTG Pauh Limo, berisikan tentang sejarah singkat dan
struktur organisasi.
BAB III Membahas tentang komponen-komponen utama pada PLTG Pauh
Limo.
BAB IV Membahas sistem proteksi dan standarisasi panel kontrol radiator
yang digunakan untuk menjaga mengontrol radiator dalam menjaga
kestabilan suhu PLTG Pauh Limo.
BAB V Penutup yang memuat kesimpulan dan saran.
6
BAB II
TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN
2.1 Sejarah Singkat Perusahaan
Kelistrikan di kota Padang diawali dengan berdirinya Pembangkit
Listrik Tenaga Diesel (PLTD) Simpang Haru sekitar tahun 1952. Setelah
keluar peraturan pemerintah No. 18/1972 tentang Perusahaan Listrik
diubah menjadi PERUM, dan dengan terus meningkatnya kebutuhan
masyarakat terhadap listrik, pada tahun 1982 dibangun Pembangkit Listrik
Tenaga Gas (PLTG) di Pauh Limo, ALSTHOM I dan II dengan daya
terpasang 2 x 21350 kW.
PLTG Pauh Limo mulai beroperasi pada tanggal 12 Maret 1983.
Saat itu PLTG memiliki Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) 20
kV Pauh Limo – PLTD Simpang Haru, SUTM 20kV Pauh Limo Indarung
dan Gardu Induk (GI) 20 kV Indarung (Khusus untuk Pelayanan PT
Semen Padang ).
Pada 12 Februari 1986 Gardu Induk Simpang Haru mulai
dioperasikan dan pada bulan April 1986 Saluran Udara Tegangan Tinggi
(SUTT) 50 kV Pauh Limo – Ombilin/Salak beserta Gardu Induk Solok
dan Gardu Induk Ombilin/Salak juga di operasikan.
Berdasarkan peraturan tahun 1993, daya yang dihasilkan
Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) Pauh Limo Padang ditambah
menjadi berkapasitas 30 MW/unit. Pada tanggal 5 agustus 1994
7
dilaksanakan penambahan satu unit ALSTHOM PLTG Pauh Limo
(Relokasi dari Tambak Lorong Semarang) dengan kapasitas 21,3 MW dan
pengoperasian General Electric I dan II dengan daya terpasang 2 x 30
MW.
Pada Januari 1998 dilaksanakan pemindahan dua unit Turbin Gas
General Electric III dan IV pada PLTG Pauh Limo ke PT. PLN (Persero)
Sektor Keramasan. Pada 1 Juli 2001 terjadi penyerahan aset PLTG Pauh
Limo dari PT PLN (Persero) sektor Padang ke sektor Ombilin. PLTG
berada dibawah PT.PLN (Persero) KIT Sumbagsel sektor pembangkit
Ombilin sebagai sektor pengelola pembangkit Thermal di Sumatera Barat
yang berdomisili di Sijantang Sawahlunto.
2.2 Struktur Organisasi Instansi
Struktur organisasi PT. PLN (Persero) PLTG Pauh Limo
merupakan tipe ” line and staf organization ” dan menganut pola struktur
organisasi fungsional, artinya wewenang dan pucuk pimpinan dilimpahkan
kepada level – level organisasi yang berada di bawahnya.
Berdasarkan struktur organisasi tersebut maka sebagai penanggung
jawab utama adalah Manajer, dimana dalam menjalankan tugas sehari-hari
manajer dibantu oleh 3 orang Supervisor yang juga membawahi bidang
masing- masing yaitu Supervisor operasi membawahi bagian operasi,
Supervisor Pemeliharaan membawahi bagian listrik, mesin dan kontrol.
Supervisor ADM dan Keuangan membawahi bidang K3 dan lingkungan,
8
logistik/BBM, sekretaris umum dan kepegawaian. Bagan susunan jabatan
ini dapat dilihat pada lam
2.3 Aktivitas Instansi
PT. PLN (Persero) KIT Sumbagsel Sektor Pembangkitan Ombilin
bergerak dibidang ketenagalistrikan khusus Pembangkit Listrik.
Perusahaan ini membawahi dua pembangkit yaitu PLTU Ombilin dan
PLTG Pauh Limo Padang. Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG ) Pauh
Limo yang juga berfungsi menyalurkan daya listrik kepada masyarakat.
Dalam operasinya PLTG masih bergantung pada kondisi yang ada di
Ombilin. Jika daya yang ada di PLTU Ombilin dan PLTA Singkarak
kurang dari daya yang dibutuhkan, maka PLTG akan beroperasi.
Pengoperasiannya bisa dikatakan sebagai alternatif saja. Hal ini memang
harus dipertimbangkan mengingat biaya pembangkit ini cukup mahal
sehingga penggunaannya harus dibatasi sesuai dengan keperluan.
Secara umum aktivitas perusahaan berdasarkan kepada :
a. Visi dan Misi
Visi : Diakui sebagai Perusahaan Kelas dunia yang bertumbuh-
kembang, Unggul, dan Terpercaya dengan bertumpu pada
Potensi Insani.
Misi :
a. Menjalankan bisnis kelistrikan dan bidang lain yang terkait,
berorientasi pada kepuasan pelanggan, anggota perusahaan, dan
pemegang saham.
9
b. Menjadikan tenaga listrik sebagai media untuk meningkatkan kualitas
kehidupan masyarakat.
c. Mengupayakan agar tenaga listrik menjadi pendorong kegiatan
ekonomi.
d. Menjalankan kegiatan usaha yang berwawasan lingkungan.
b. Kebijakan Lingkungan
PT. PLN (Persero) sektor pembangkit Ombilin merupakan salah
satu perusahaan yang bergerak di bidang ketenagalistrikan di Indonesia,
yaitu pusat listrik tenaga uap dengan bahan bakar batu bara, pusat listrik
tenaga gas dengan bahan bakar solar, yang memiliki komitmen untuk
menerapkan sistem manajemen lingkungan ISO 14001 : 2004 melalui :
1. Kegiatan perusahaan yang ramah lingkungan
2. Pemenuhan persyaratan peraturan dan persyaratan lingkungan lainnya
yang terkait
3. Usaha pencegahan pencemaran lingkungan dan memperbaiki
lingkungan secara berkelanjutan
4. Demi suksesnya pelaksanaan komitmen tersebut, PT. PLN (Persero)
sektor pembangkit Ombilin berkepentingan untuk :
a. Menyediakan sumber daya manusia yang berkompeten.
b. Meningkatkan wawasan karyawan dalam mengembangkan
ilmu pengetahuan dan teknologi terkait dengan lingkungan.
c. Mensosialisasikan kebijakan lingkungan dalam melakukan
peninjauan secara berkala.
10
c. Kebijakan Mutu dan Sasaran Mutu
1) Kebijakan Mutu
PT. PLN ( Persero) sektor pembangkit Ombilin bertekad untuk
menghasilkan daya listrik yang dapat memuaskan pelanggan melalui
penerapan sistem manajemen mutu ISO 9001 : 2000 dan terus-
menerus meningkatkan keefektifan dengan cara :
a) Meningkatkan kehandalan dan keefesiensian serta menjaga kontinuitas
pasokan listrik yang berwawasan lingkungan.
b) Meningkatkan kemampuan dan kinerja sumber daya manusia.
c) Menjaga dan meningkatkan kerja sama yang saling menguntungkan
dengan pihak terkait.
2) Sasaran Mutu
Mencapai kinerja operasi, keuangan administrasi serta aspek
efisiensi dan pengawasan sesuai dengan kontrak kinerja yang
diterapkan PT. PLN (Persero) Pembangkitan Sumatera Bagian Selatan.
d. Kebijakan Keselamatan dan Kesehatan Kerja (K3) PT. PLN (Persero)
Pembangkitan Sumbagsel Sektor Pembangkitan Ombilin
a. PT. PLN (Persero) Pembangkitan Sumbagsel Sektor Pembangkitan
Ombilin memproduksi listrik menggunakan PLTU, PLTG bertekad
memperhatikan secara utuh, konsisten dan kontinu terhadap Keamanan
11
dan Keselamatan Kerja (K3), maka dari itu manajemen menetapkan
kebijakan sebagai bukti komitmen untuk di implementasikan secara
utuh.
b. Menciptakan tempat kerja yang nyaman, bersih, sehat dan bebas dari
pencemaran lingkungan.
c. Melakukan pembinaan atau pendidikan dan latihan secara terus
menerus kepada semua karyawan tentang K3 dan lingkungan hidup
untuk penerapan dan pengembangannya.
d. Berusaha secara terus menerus untuk mengurangi resiko bahaya yang
dapat menimbulkan kecelakaan dan penyakit akibat kerja serta hal–
hal lain yang dapat menimbulkan terganggunya proses produksi,
kerusakan lingkungan hidup dan kerusakan pada peralatan.
e. Mengkomunikasikan kepada seluruh mitra untuk mengikuti kebijakan
ini.
12
BAB III
TINJAUAN UMUM TURBIN GAS
3.1 Prinsip Dasar Turbin Gas
Instalansi Pembangkit Listrik Tenaga Gas Pauh Limo menggunakan
mesin penggerak generator berupa turbin gas. Fluida yang dipakai sebagai alat
penggerak sudu-sudu turbin adalah berupa gas panas hasil pembakaran pada
ruang bakar (Chamber). Fluida yang dialirkan ke sudu–sudu akan
mengerakkan rotor turbin, yang kemudian akan dihubungkan pada generator
sebagai penghasil tenaga listrik.
Penggerak mula dari PLTG Pauh Limo adalah mesin diesel, dimana
pada saat mesin diesel dioperasikan dengan putaran 2300 rpm mesin akan
memutar poros kompresor, turbin, dan generator. Antara poros diesel dengan
poros kompresor menggunakan penyambung (clutch) dan pada putaran
tertentu akan membuka dengan sendirinya, otomatis mesin diesel juga
digunakan untuk menggerakkan mulut (boster) kompresor untuk
menghasilkan udara pengabut pertama. Udara pengabut ini masuk ke dalam
ruang bakar melalui pipa penyemprot solar (nozzle) sehingga pada saat
putaran mencapai 17 % dari putaran penuh atau putaran nominal turbin 5100
rpm. Ruang bakar (Chambers) yang satu dengan yang lain dihubungkan
dengan tabung lintasan api (cross fire tube).
Setelah penghubung (clutch) lepas dan diesel kembali keputaran nol
(idle) dalam selang lima sampai tujuh menit, maka kompresor dan turbin akan
13
bekerja sendiri. Kompresor terdiri dari 17 tingkat dimana setiap tingkat udara
di hisap melalui penyaring udara agar partikel debu tidak ikut masuk ke dalam
kompresor tersebut. Pada tingkat ke 17 kompresor, tekanan udara dinaikkan
lalu dialirkan ke ruang bakar untuk dibakar bersama bahan bakar untuk
menggantikan fungsi mulut (boaster) kompresor pengabut bahan bakar pada
pipa penyemprot solar (nozzle).
Di ruang bakar yang terdiri dari 10 tabung terjadi proses pembakaran
bahan bakar dan udara, sehingga menghasilkan gas bersuhu dan bertekanan
tinggi yang berenergi (enthalpy). Gas ini lalu disemprotkan ke turbin melalui
bagian penyalur (trasitiont piece) menuju sudu-sudu yang terdiri dari dua
tingkat sudu gerak yang disebut dengan penampung pertama dan penamoung
kedua turbon (1st bucket dan 2nd bucket turbin) dimana sebelumnya gas akan
melewati sudu pengarah (sudu tetap). Enthalpy gas diubah oleh turbin menjadi
energi gerak yang memutar generator untuk menghasilkan listrik. Gas panas
tersebut akan mempercepat putaran sudu gerak turbin sehingga putaran poros
kompresor dan turbin akan naik sampai stabil pada putaran 5100 rpm.
Setelah melalui turbin, sisa gas panas tersebut dibuang melalui
cerobong gas buang (exhaust). Karena gas yang disemprotkan ke turbin
bersuhu tinggi, maka pada saat yang sama dilakukan pendinginan turbin
dengan udara pendingin dari lubang udara pada turbin. Untuk mencegah
korosi akibat gas bersuhu tinggi ini, maka bahan bakar yang digunakan tidak
boleh mengandung logam Potasium, Vanadium, dan Sodium yang melampaui
1 part per mill (ppm).
14
Karena generator yang digunakan membutuhkan putaran 3000 rpm,
maka putaran turbin dan kompresor yang mencapai 5100 rpm tersebut akan
direduksi atau di turunkan melalui peralatan load gear (reduction gear)
sehingga menjadi 3000 rpm. Untuk mengetahui kontruksi dari unit
pembangkit PLTG Pauh Limo dapat dilihat pada gambar. 1.
Gambar. 1 Foto Kostruksi unit PLTG Pauh Limo Padang(Sumber : Dokumentasi PLTG Pauh Limo)
3.2 Komponen Utama / Bantu dari Turbin Gas PLTG Pauh Limo
Adapun komponen – komponen utama dan bantu dari Turbin Gas
PLTG Pauh Limo antara lain yaitu :
1. Turbin
2. Compressor
3. Ruang bakar (Chamber)
4. Exhaust
5. Generator
6. Mesin Diesel (Diesel Engine)
7. Torque Converter
8. Accessory gear
15
9. Load gear ( reduction gear )
10. System Hydraulic Ratchet
11. Peralatan pendukung lainya
Struktur komponen dan siklusnya dapat dilihat pada Gambar. 2.
Gambar. 2 Struktur Komponen dan Siklus Turbin Gas Alsthom(Sumber : Buku Alshtom Atlantique)
16
a. Mesin Diesel (Diesel Engine)
Diesel berfungsi sebagai penggerak awal dari turbin gas dimana
daya yang digunakan untuk menggerakkan awalnya sangat besar. Antara
poros turbin dengan diesel dihubungkan dengan menggunakan kopling,
dan Hidraulic Ratchet membantu putaran awal 50 rpm dan diesel berputar
naik sehingga putaran lebih kurang 2800 rpm sampai dengan putaran 3400
rpm atau 65 % dari putaran normal turbin maka diesel otomatis akan
terlepas secara automatis pada coupling jaws dikarenakan putaran turbin
telah lebih tinggi dari putaran diesel. maka turbin akan memutar porosnya
sendiri dikarenakan telah dapat menambah bahan bakar secara bertahap.
Bentuk diesel beserta bagian-bagiannya dapat dilihat pada gambar. 3.
Gambar. 3 Mesin Diesel Turbin Gas Alsthom(Sumber : Dokumentasi PLTG Pauh Limo)
Keterangan gambar :1. Mesin Diesel2. Motor Starter3. Filter bahan bakar Diesel
17
12
3
b. Accessory Gear
Accessory gear adalah box gear, terdiri dari pompa bahan bakar
utama, pompa hydraulic, pompa pendingin udara, pompa utama pelumas,
dan atomizing. Pompa utama pelumas berfungsi melumasi poros – poros
kompresor, turbin, load gear hingga ke generator. Setelah minyak pelumas
ini melumasi semua komponen – komponen tersebut, pelumas akan
kembali ke tangki minyak pelumas. Untuk mengetahui struktur dari
Accecory Gear dapat dilihat pada gambar. 4.
Semua gear yang ada di dalam accessory gear harus aligment
dengan gear turbin sehingga poros pada accessory gear dengan poros
turbin harus lurus, jika terjadi ketidak lurusan maka akan menyebabkan
vibrasi (getaran) pada saat turbin beroperasi.
18
Gambar. 4 Accessory Gear Turbin Gas Alsthom(Sumber : Buku Alsthom Atlantique)
Besarnya aligment dapat dilihat dari buku instruksi masing–masing
unit. Keadaan accessory gear dapat dilihat melalui lubang inspeksi.
Pemeriksaan harus dilakukan berkala untuk mengatasi kerusakan yaang
lebih besar.
c. Kompresor
Kompresor yang digunakan pada PLTG Pauh Limo adalah
kompresor jenis aksial dengan sudu sebanyak 17 tingkat. Secara umum
fungsi dari kompresor adalah untuk mengkompresikan dan memampatkan
udara. Cara kerja kompresor adalah kompresor menghisap udara dari luar
(atmosfir) kemudian di kompresikan oleh sudu–sudu sehingga tekanannya
menjadi naik. Udara yang bertekanan tinggi tersebut akan di mampatkan
untuk pengabutan proses pembakaran. Konstruksi umum dari kompresor
ada dua yaitu rotor dengan sudu gerak dan stator dengan sudu tetap.
Konstruksi umum kompresor seperti gambar. 5.
19
Gambar. 5 Kompresor Turbin Gas Alsthom(Sumber : Buku Alsthom Atlantique)
Keterangan Gambar :1. Rotor dengan sudu/ blade gerak 2. Stator dengan sudu/ blade tetap
d. Ruang Bakar
Ruang bakar merupakan komponen utama dalam pembangkitan
listrik tenaga gas, dimana di ruang pembakaran ini terjadi proses
pembakaran bahan bakar dari turbin agar mendapatkan fluida gas yang
akan menggerakkan turbin.
Ruang bakar pada setiap unit turbin gas pada PLTG Pauh Limo
masing–masingnya terdiri atas sepuluh buah yang tersusun di sekeliling
kompresor. Ruang bakar ini terdiri dari dua bagian yang bagian luar
20
1 2
disebut dengan ruang pembakaran (Combustion Chamber) dan di dalam
tabung yang kedua disebut dengan Combustion Linear, antara ruang bakar
satu dengan ruang bakar yang lain dipasang tabung lintasan api (Cross
Fire Tube). Untuk lebih jelasnya mengenai ruang pembakaran dapat
dilihat pada gambar. 6.
Gambar. 6 Ruang Pembakaran (Combustion Chamber) secara Umum(Sumber : Buku Alsthom Atlantique)
Bahan bakar yang masuk ke dalam ruang bakar terlebih dahulu di
kabutkan oleh pipa penyemprot bahan bakar (nozzle) yang berjumlah sama
dengan ruang bakar dan bercampur dengan udara yang dimampatkan oleh
kompresor. Setelah udara dimampatkan masuk ruang bakar, maka
terjadilah pembakaran yang dibantu oleh dua buah busi sebagai sumber
api. Dari hasil pembakaran ini menghasilkan berupa gas panas yang
bertekanan tinggi, gas ini masuk ke dalam sudu turbin pertama melalui
pipa pemindah panas (transition piece). Fungsi dari transition ini adalah
merubah energi potensial menjadi energi kinetis.
21
Di dalam pipa pemindah panas (transition piece) mengalir gas
panas dan bagian lainnya bersinggungan dengan udara dari kompresor
discharge. Proses pembakaran di dalam turbin berlangsung dengan baik
atau tidak dapat dilihat melalui Kaca Penglihat (Sight Glass) yang terdapat
pada setiap ruang bakar.
Proses pembakaran adalah ekivalen dengan proses pemasukan
kalor pada siklus sistem, jadi proses pembakaran diharapkan terjadi pada
tekanan konstan dan menghasilkan gas yang bertemperatur tinggi. Proses
pembakaran terjadi secara kontiniu, sehingga kekuatan material perlu
diperhatikan terutama material sudu turbin sebab kekuatan material akan
turun seiring dengan naiknya temperatur.
Jumlah udara yang berlebihan diatas diperlukan untuk
menyempurnakan proses pembakaran dalam waktu yang sesingkat-
singkatnya. Mendinginkan bagian–bagian ruang bakar dan mengusahakan
distribusi temperatur gas pembakaran keluar ruang homogen.
Dalam kenyataannya pembakaran yang sempurna sulit terjadi,
masih terdapat kerugian kalor dalam ruang bakar, dan tidak semua hasil
pembakaran dapat dimanfaatkan untuk menaikkan fluida kerja. Disamping
itu juga terdapat kerugian gesekan antara gas pembakaran dengan bagian
ruang bakar, maka akan terjadi sedikit penurunan tekanan. Struktur dan
bagian dari satu buah ruang bakar dapat dilihat pada gambar. 7.
22
Gambar. 7 Ruang Bakar Turbin Gas Alsthom (Sumber : Buku Alsthom Atlantique)
Keterangan Gambar :1. Ruang bakar2. Busi3. Nozzle 4. Cross Fire Tube
23
3
4
e. Turbin
Turbin gas adalah suatu pesawat kalori yang tergolong Internal
Combustion Engine (ICE) atau sering disebut dengan mesin pembakaran
dalam. Sebagai hasil energi dari turbin gas adalah fluida gas yang
diperoleh dari gas hasil pembakaran bahan bakar dalam ruang bakar
(Combustion Chamber). Bahan bakar yang digunakan untuk turbin gas
antara lain bahan bakar cair (destillate) seperti HSD, juga dapat digunakan
gas bumi dan gas alam (LNG). Untuk mendapatkan proses pembakaran
yang baik pada ruang pembakaran (combustion chamber) diperlukan tiga
komponen utama yaitu, udara pembakaran, bahan bakar, api (busi).
Udara pembakaran di dapat dari kompresor utama yang seporos
dengan turbin yang digerakkan oleh turbin. Bahan bakar yang masuk
kedalam ruang bakar jumlahnya diatur oleh governoor agar diperoleh
putaran yang konstan walaupun beban mesin berubah–ubah, naik atau
turun. Sedangkan untuk mendapatkan temperatur pembakaran untuk yang
pertama kali dari penyalaan busi yang akan menyala pada saat permulaan
pembakaran atau periode fifing. Turbin terdiri dari rotor dan stator, pada
rotor dipasang sudu – sudu jalan.
Pada turbin JBE, AEG, dan ALSTHOM jumlah barisan atau
tingkat dari sudu jalan ini ada dua yang selalu disebut dengan lapisan
penampung panas pertama dan lapisan penampung panas kedua (1st stage
bucket dan 2nd stage bucket). Jumlah dari lapisan penerima atau penamping
panas pertama (1st stage bucket) adalah 120 buah dan jumlah lapisan kedua
(2nd stage bucket) adalah 90 buah. Setiap baris dari sudu jalan di dahului
24
dengan pengarah yang disebut 1st stage nozzle dan tingkat kedua yang
disebut 2nd stage nozzle, sedangkan pada turbin Wescan jumlah tingkat
dari turbin ada lima tingkat yang memiliki lima tingkat penyemprot bahan
bakar (nozzle) dan lima tingkat sudu jalan.
Kegunaan dan fungsi dari barisan sudu tetap dan sudu jalan ini
adalah untuk mengubah energi kinetis yang disimpan pada gas hasil
pembakaran menjadi tenaga mekanik pada poros turbin, selanjutnya daya
yang tersimpan pada poros turbin dipergunakan untuk menggerakkan
kompresor, turbin generator dan alat-alat bantu lainnya. Dalam
pemasangan dan penggantian sudu-sudu jalan turbin, urutan pemasangan
sudu harus sesuai dengan balancing sebab rotor turbin dapat menimbulkan
putaran poros tidak normal karena pengaruh dari ketidak balance nya
butchet dari turbin, bahkan akan menyebabkaan vibrasi atau getaran yang
besar. Gambar. 8 berikut memperlihatkan bagian atau lapisan dari turbin.
25
Gambar. 8 Bagian atau Lapisan Turbin(Sumber : Buku Alsthom Atlantique)
Untuk menjaga sudu turbin supaya tidak menglami kerusakan
akibat temperatur lebih (over temperature) pada saat turbin beroperasi,
maka perlu ada pembatasaan dari gas buang (exhaust temperature),
temperatur exhaust dibatasi 480 0C, dan ini adalah batas mulai bekerjanya
temperatur kontrol dan hal ini dapat dilihat dari pengontrol petunjuk
temperature (signal temperatur control). Untuk lebih jelasnya bisa tentang
kontruksi kompresor gas turbin dapat dilihat pada gambar. 9.
26
Gambar. 9 Konstruksi Kompresor Gas Turbin Alsthom (Sumber : Buku Alsthom Atlantique)
Keterangan Gambar :1. Udara masuk2. Kompresor3. Nozzle4. Spark-plug (Busi) 5. Transition piece6. Turbin7. Exhaust
f. Load Gear (Reduction Gear)
Load gear ditempatkan diantara shaft/ poros turbin dan poros
generator. Jadi, load gear berfungsi untuk merubah (mereduksi) putaran
turbin dari 5100 rpm menjadi 3000 rpm. Dalam penyambungan poros
turbin dan poros load gear digunakan suatu kopling. Ini disebut dengan
load kopling, sebelum pemasangan load kopling ini terlebih dahulu harus
diperiksa apakah diantara poros turbin dan poros load load gear sudah
lurus (aligment).
27
Apabila tidak dilakukan penjajaran (aligment) pada daerah ini,
maka menyebabkan vibrasi yang timbul paada saat unit beroperasi yang
sangat besar. Keadaan roda gigi load gear diperiksa melalui lubang
pemeriksaan yang sudah disediakan, dan dudukan poros (bearing) untuk
load gear dipasang pada saat pemeriksaan (inspector). Adapun struktur
load gear dapat dilihat pada gambar. 10.
Gambar. 10 Load Gear Turbin Gas Alsthom (Sumber : Dokumentasi PLTG Pauh Limo)
Keterangan Gambar :1. Load Gear2. Pipa Pelumasan
g. Generator
Generator berfungsi untuk membangkitkan listrik. Generator
memiliki rotor dan stator, dengan adanya potongan medan gaya magnet
pada saat rotor generator diputar, maka akan timbul tenaga listrik dari
generator. Agar generator tetap konstan walaupun beban genertor berubah
–ubah maka generator dilengkapi dengan exciter dan AVR (Automatic
Voltage Regulator). Pemakaian bahan bakar turbin sesuai dengan beban
28
3
yang dihasilkan generator. Gambar. 11 berikut akan memperlihatkan
kontruksi dari rotor generator Turbin Gas Alsthom dan statornya dapat
dilihat pada gambar. 12.
Gambar. 11 Rotor Generator Turbin Gas Alsthom(Sumber : Buku Alsthom Atlantique)
29
Gambar. 12 Stator Generator Turbin Gas Alsthom(Sumber : Buku Alsthom Atlantique)
h. System Hydraulic Ratchet
System Hydraulic Ratchet merupakan sistem yang memilki
peranan yang sangat penting dalam pengoperasian dari turbin gas pada
PLTG Pauh Limo, Ratchet ini akan bekerja pada saat turbin di stop
putaran normal atau sedang tidak beroperasi dimana temperatur turbin
masih tinggi. Bila tanpa adanya sistem Ratchet, akan menyebabkan poros
turbin, kompresor, hingga ke poros generator bengkok disaat memuai,
karena sifat dari poros ini akan terkonduksi panas dari turbin ke poros
yang lainnya. Kontruksi dan struktur Hydraulic Ratchet Piston dapat
dilihat pada gambar. 13.
30
Gambar. 13 Hydraulic Ratchet Piston(Sumber : Buku Alsthom Atlantique)
Sistem Ratchet akan bekerja dengan menggunakan motor DC dan
pompa pelumas untuk melumasi semua dudukan poros (bearing) pada
poros turbin. Menggunakan pompa accelary bukan dari pompa utama,
sebelum Ratchet memutar poros maka pelumas akan memberikan tekanan
pada poros sehingga poros tidak mengalami kontak langsung dengan
bearing, dan berputar diatas permukaan minyak pelumas. Jika pelumasan
belum bekerja dengan sempurna maka akan mengakibatkan kontak
langsung poros dengan bearing, sehingga putaran akan lebih berat dan
akan menyebabkan rusaknya poros, permukaan dari bearing sangat lunak
(bahannya dari babit) jika terdapat kotoran/ butiran – butiran pasir maka
bearing dapat terkikis.
31
i. Torque Converter
Torque converter merupakan peralatan untuk mentransfer energi
putar dari putaran tenaga diesel ke shaft/ poros turbin dengan sistem
pemadatan oil berdasarkan tekanan terus cenderung naik seiring putaran
diesel naik atau disebut coupling fluida. Sehingga transfer gaya putar/
torque dari mesin diesel dapat memutar poros turbin. Rangkaian yang
digunakan untuk konverter torsi ini dapat dilihat pada gambar. 14.
Gambar. 14 Rangkaian Konverter Torsi Sistem Hidrolik(Sumber : Buku Alsthom Atlantique)
32
BAB IV
ANALISA SISTEM PROTEKSI DAN STANDARISASI PANEL KONTROL
RADIATOR PLTG PAUH LIMO
4.1 Pendahuluan
PLTG Pauh Limo menggunakan produk ALSTHOM ATLANTIQUE pada
sebagian besar unit pembangkit. Namun untuk radiator, bukan merupakan produk
atau bagian bawaan dari unit. Radiator ini merupakan penambahan komponen
atau auxillary tambahan. Awalnya radiator ini memiliki ukuran kecil yang berada
di atas ruangan diesel. Dengan alasan pendinginan yang dibutuhkan tidak
mencukupi maka dibuat radiator tambahan yang berada di samping unit
pembangkit. Meskipun radiator tersebut merupakan tambahan tapi masih
menggunakan produk ALSTHOM ATLANTIQUE. Secara umum kontruksi dari
radiator PLTG Pauh Limo seperti yang terlihat pada gambar. 15.
Gambar. 15 Radiator Unit 3 PLTG Pauh Limo(Sumber : Dokumentasi Pribadi)
33
Radiator PLTG Pauh memiliki 6 buah motor induksi, yaitu 4 motor untuk
kipas pendingin (fan cooling)dan 2 motor untuk pompa air (water cooling). Dari
keenam buah motor ini yang dikendalikan secara otomatis hanyalah motor pompa
air. Sementara 4 buah motor kipas pendingin hanya menggunakan sistem proteksi
dari gangguan.
Motor yang digunakan pada radiator ini adalah adalah motor induksi.
Untuk motor pompa air (water cooling) merupakan motor induksi yang memiliki
daya 15 kW yang terhubung segitiga. Sementara untuk motor kipas pendingin (fan
cooling) sepesifikasinya adalah sebagai berikut :
Merk : UNELEC
PN : P2A132MVZ
No : 582517J92002
KW : 5.5
HP : 7.5
Ins.Cl : F
F : 50 Hz
Rpm : 2925
V : 380 V
A : 12 A
Prot.Sc
h : IP23
34
Deskripsi kerja dari motor-motor radiator pembangkit unit 03 PLTG Pauh
Limo ada 3 keadaan, yaitu sebagai berikut:
a. Setelah breaker generator (52G) diaktifkan 4 buat motor kipas pendingin
menyala dan salah satu motor pompa juga menyala. Sementara itu motor
pompa yang satunya lagi berada dalam keadaan tidak beroperasi (Stand-
by) . (Normal pressure condition atau kondisi tekanan air normal ).
b. Saat kondisi tekanan air lemah (Low pressure condition), maka kedua
motor pompa air akan menyala, sementara itu motor kipas pendingin tetap
menyala.
c. Jika tekanan telah kembali normal, salah satu motor pompa akan mati dan
motor pompa yang lainnya akan tetap menyala. Namun motor pompa yang
menyala adalah motor pompa yang awalnya tidak beroperasi. Sementara
itu motor kipas pendingin tetap beroperasi seperti semestinya.
Sebelum merangkai sebuah panel kontrol terlebih dahulu kita mesti
mengetahui dulu komponen-komponen dan peralatan yang digunakan. Selain itu
juga diperlukan kemampuan membaca rangkaian jika kita mengerjakan rangkaian
yang telah tersedia. Adapun komponen-komponen yang digunakan pada panel
tersebut :
a. Kotak Panel
Panel kontrol adalah suatu lemari hubung atau suatu kesatuan dari alat
penghubung, pengaman dan pengontrol untuk suatu instalsi listrik yang diterapkan
pada suatu box dengan ukuran tertentu sesuai dengan banyaknya posisi
digunakan.
35
Adapun fungsi panel dapat dibedakan antara lain sebagai berikut:
1. Penghubung berfungsi untuk menghubung antara suatu rangkaian dengan
rangkaian lainnya.
2. Pengaman berfungsi untuk melepaskan sumber tegangan listrik dari suatu
sumber ke beban.
3. Penyupplai berfungsi untuk memberikan atau menyediakan tenaga listrik
dari sumber ke beban
4. Pembagi berfungsi untuk membagi group atau kelompok beban.
5. Pengontrol berfungsi sebagai pengontrol yang paling utama untuk
pengontrolan dalam panel tersebut.
b. Molded Case Circuit Breaker (MCCB)
Molded Case Circuit Breaker (MCCB) merupakan salah satu alat
pengaman yang dalam proses operasinya mempunyai dua fungsi yaitu sebagai
pengaman dan sebagai alat untuk penghubung.
Jika dilihat dari segi pengaman, maka MCCB dapat berfungsi sebagai
pengaman gangguan arus hubung singkat dan arus beban lebih. Pada jenis tertentu
pengaman ini, mempunyai kemampuan pemutusan yang dapat diatur sesuai
dengan yang diinginkan. Untuk lebih jelasnya mengenai bagian-bagian dari
MCCB dari dilihat dari gambar. 16.
36
Gambar. 16 Bagian MCCB (Sumber : Buku Teknik Pemanfaatan Energi Listrik Jilid I)
Keterangan :1. Bahan (Material for Base and Cover) BMC untuk bodi dan tutup2. Peredam busur api3. Blok sambungan untuk pemasangan ST dan UVT (Under Voltage Trip)4. Penggerak lepas-sambung5. Kontak bergerak6. Data kelistrikan dan pabrik pembuat7. Unit magnetik trip
c. Kontaktor
Kontaktor adalah suatu alat yang digunakan dengan prinsip gaya
kemagnetan, kontaktor dibedakan antara kutup utama dengan kutup bantu.
Kutup bantu berfungsi sebagai saklar rangkaian utama arus searah (DC)
atau arus bolak-balik (AC). Kutup bantu berfungsi sebagai rangkaian
pengendali dan peralatan alarm ataupun sebagai indikator.
37
Apabila tegangan diberikan pada kumparan kontaktor maka inti
tetap kumparan magnet akan terinduksi dan menarik inti yang bergerak
untuk merapat dengan inti yang tetap. Dengan tertariknya inti yang
bergerak tersebut, maka posisi kontak yang mulanya pada posisi terbuka
atau NO (Normaly open) menjadi tertutup dengan kontak pada posisi
tertutup/terhubung atau NC (Normaly Close) dan begitu sebaliknya pada
anak kontak NC. Jika elektromagnetik hilang atau tegangan yang
diberikan terputus maka dengan sendirinya inti yang bergerak kembali ke
posisi semula dan kontak kontaktor tersebut akan kembali pada posisi
semula. Sistem penomoran pada kontaktor adalah:
a. Untuk koil disimbolkan dengan A1 dan A2.
b. Untuk kontak utama diberi nomor 1,3,5 (bagian input) dan 2,4,6 (bagian
output)
c. Untuk kontak bantu kontaktor penomorannya ditandai dengan cara 13,23
(bagian input) dan 14,24 (bagian output).
Adapun kontruksi dari kontaktor itu sendiri adalah seperti gambar. 17.
Gambar .17 Bentuk dari kontaktor( Sumber : Buku Teknik Pemanfaatan Energi Listrik Jilid I)
38
Kontaktor Timer (Time Delay Relay)
Kontaktor timer adalah kontaktor yang digunakan sebagai relai penunda
waktu yang fungsinya untuk memindahkan kerja dari rangkaian pengontrol ke
rangkaian tertentu yang bekerja secara otomatis. Misal dari bintang ke segitiga
secara otomatis. Prinsipnya sama saja dengan kontaktor, hanya saja memiliki
waktu tunda operasi. Kontaktor timer ini memiliki kontak NO dan juga kontak
NC, seperti pada magnetik kontaktor, hanya bekerjanya berdasarkan delay waktu
yang telah ditentukan. Biasanya kontaktor timer ini disebut timer/TDR.
TDR dengan Waktu Tunda Hidup (On Delay)
Timer ini bekerja dari normalnya dengan tunda waktu sesuai dengan
setting yang diberikan. Untuk NO, setelah koil dari kontaktor diberi daya, kontak
NO masih tetap terbuka hingga beberapa waktu tertentu, misalnya 5 detik. Setelah
5 detik, kontak akan otomatis berubah status dari terbuka (off) menjadi tertutup
(on) dan akan tetap tertutup selama kontaktor mendapat catu daya. Jika catu daya
diputus, maka kontaktor akan kembali terbuka.
Untuk NC, setelah koil dari relay diberi catu, kontak NC masih tetap
tertutup hingga beberapa waktu tertentu, misalnya 5 detik. Setelah 5 detik, kontak
akan otomatis berubah status dari tertutup (off) menjadi terbuka (on) dan akan
tetap terbuka selama relay mendapat catu daya. Jika catu daya diputus, maka relay
akan kembali tertutup.
39
TDR dengan Waktu Tunda Mati (Off Delay)
Timer ini bekerjanya berkebalikan dengan timer On Delay, saat kontaktor
magnet mendapat tegangan dan aktif, maka kontak akan langsung aktif juga,
namun setelah tegangan hilang dan kontaktor magnet tidak aktif, maka kontak
yang aktif tadi akan menjadi tidak aktif setelah waktu yang ditentukan.
Untuk NO, setelah koil dari relay diberi catu, kontak NO akan berubah
status menjadi tertutup dan akan tetap tertutup selama koil diberi catu. Saat catu
daya diputus, kontak akan tetap tertutup hingga beberapa waktu tertentu, misalnya
5 detik. Setelah 5 detik, kontak akan otomatis berubah status dari tertutup menjadi
terbuka.Untuk NC, setelah koil dari relay diberi catu, kontak NC akan berubah
status menjadi terbuka dan akan tetap terbuka selama koil diberi catu. Saat catu
daya diputus, kontak akan tetap terbuka hingga beberapa waktu tertentu, misalnya
5 detik. Setelah 5 detik, kontak akan otomatis berubah status dari terbuka menjadi
tertutup.
d. Thermal Over Load
Alat pengaman yang biasa digandeng dengan kontaktor adalah thermal over
load (TOR) atau thermal beban lebih. Relay ini dihubungkan dengan kontaktor
pada kontak utama 2,4,6 sebelum kebeban, gunanya untuk mengamankan motor
atau memberikan perlindungan kepada motor dari kerusakan akibat beban lebih.
Beberapa penyebab terjadinya beban lebih antara lain :
1. Terlalu besarnya beban mekanik ke motor.
2. Arus start yang terlalu besar atau motor berhenti secara mendadak.
3. Terjadinya hubung singkat
40
4. Terbukanya salah satu fasa dari motor 3 fasa.
Prinsip kerja thermal beban lebih berdasarkan panas (temperature) yang
ditimbulkan oleh arus mengalir melalui elemen-elemen pemanas bimetal. Dari
sifatnya pelengkungan bimetal akibat panas yang ditimbulkan, bimetal akan
menggerakkan kontak-kontak mekanis pemutus rangkaian listrik (kontak 95-96
membuka). Untuk mengetahui kontruksi dari thermal over load dapat dilihat pada
gambar. 18.
Gambar. 18 TOR(Sumber : Buku Teknik Pemanfaatan Energi Listrik Jilid I)
Perlengkapan lain dari thermal beban lebih ialah reset mekanis yang
fungsinya untuk mengembalikan kedudukan kontak 95-96 pada posisi semula
(menghubung dalam keadaan normal) setelah reset ditekan maka kontak 95-96
yang semula membuka akibat beban lebih akan menutup. Bagian lain dari thermal
beban lebih ialah pengatur batas arus.
41
e. Kabel
Kabel listrik merupakan komponen listrik yang berfungsi untuk
menghantarkan energi listrik ke sumber-sumber beban listrik atau alat-alat listrik.
Dalam merangkai sebuah panel kontrol kabel yang biasa atau seharusnya
digunakan adalah kabel NYAF. Kabel ini merupakan kabel dengan isi berupa
serabut. Dalam perangkaian panel kontrol yang dikerjakan saat melakukan
praktek kerja lapangan PLTG, kabel yang digunakan adalah kabel NYAF dengan
ukuran 6 mm.
f. Busbar
Busbar merupakan sebuah tembaga yang digunakan sebagai konektor atau
penghubung tenaga listrik. Pemakaiannya dimaksudkan untuk menyediakan
terminal hubung lebih dari satu pada penghubungan atau dikenal juga istilah
jumper. Namun hal ini lebih aman dari menjumper dengan cara yang biasa karena
adanya ketersediaan tempat yang tersedia. Agar lebih aman busbar juga bisa
diberikan karet isolasi sehingga tidak akan terjadi hubung pendek dengan
lingkungannya.
g. Lampu Indikator
Lampu indikator atau lampu tanda adalah komponen elektronika yang
sering di pakai di dunia listrik sebagai lampu penanda. Biasanya di pasangkan
pada panel–panel listrik. Dimana tiap–tiap warna mempunyai arti masing–masing.
Pada praktek kali ini lampu indikator difungsikan sebagai penanda bahwa motor
42
pompa sedang dalam keadaan beroperasi (Run) atau berhenti (Stop), dan juga
sebagai tanda bahwa aliran fasa masuk ke dalam rangkaian.
h. Cam Switch (saklar Putar Cam)
Saklar ini adalah salah satu jenis dari saklar manual.cam switch banyak
digunakan dalam rangkaian utama pada rangkaian control. Misalnya untuk
hubungan bintang segitiga, membalik putaran motor 1 fasa atau motor 3 fasa.
Alat ini terdiri dari beberapa kontak,arah pemutaran dari saklar akan
mengubah kontak-kontak menutup atau membuka dan beroperasi dalam satu
putaran. Cam Switch terdiri dari :
1. Pemutar (handle).
2. Plat dengan symbol pengoperasian
3. Mekanis yang berputar menentukan langkah putaran saklar.
i. Fuse
Fuse merupakan peralatan proteksi yang berfungsi untuk mengamankan
instalasi atau rangkaian kelistrikan dari arus beban lebih atau arus hubung singkat.
j. Saklar Tekan (Push Button)
Saklar tombol tekan masih banyak sekali dipakai untuk mengontrol motor.
Tombol yang normal direncanakan untuk berbagai type yang mempunyai kontak
terhubung atau normally closed (NC) atau terbuka atau normally open (NO).
Kontak NO akan menutup jika ditekan oleh kontak NC akan membuka
bila tombol tekan.tombol tekan ini banyak digunakan untuk mulai beroperasi
43
(start), berhenti (stop) dan membalik arah putaran motor. Tombol NO digunakan
untuk mulai beroperasi (Start), sedangakan tombol NC digunakan untuk berhenti
(Stop). Bentuk dari sebuah saklar tekan dapat dilihat pada gambar. 19
Gambar. 19 Saklar Tekan(Sumber : Buku Teknik Pemanfaatan Teknik Listrik Jilid I)
k. Saklar Tekanan (Pressure Switch)
Pressure switch merupakan sebuah sensor yang berfungsi untuk
mendeteksi atau mengetahui tekanan dalam suatu system. Adapun bentuk dari
saklar tekanan seperti yang terlihat pada gambar. 20.
Gambar. 20 Saklar Tekanan (Pressure Switch)(Sumber : Dokumentasi Pribadi)
44
Mengenai spesifikasi peralatan yang digunakan dalam perangkaian panel
kontrol di lapangan adalah sebagai berikut:
a) Kotak Panel
Untuk menempatkan semua komponen pengontrolan radiator digunakan
kotak panel dengan ukuran 120 cm x 38 cm x 165 cm.
b) Kontaktor
Pada rangkaian panel kontrol radiator ini digunakan dua jenis kontaktor
yaitu :
Kontaktor beban : digunakan tipe LC1D18 / 110 V DC / 32 A
Kontaktor Kontrol : digunakan tipe LC2D18 / 110 V DC / 25 A
c) MCCB yang digunakan adalah tipe EZC100B 50 A
d) Kabel
Untuk menghubungkan antar komponen-komponen yang terdapat dalam
rangkaian ini digunakan dua jenis kabel, yaitu :
Kabel Kontrol ; kabel yang digunakan adalah kabel NYAF dengan ukuran
4 mm.
Kabel Beban ; kabel yang digunakan adalah kabel NYAF dengan ukuran 6
mm.
4.2 Analisa Rangkaian Panel Kontrol Radiator
Dalam pelaksanaan perangkaian panel kontrol radiator, digunakan
rangkaian yang berasal dari rangkaian PLTG Gresik 3&4_Semarang_Bali yang
masih juga menggunakan produk ALSTHOM ATLANTIQUE. Sebagaimana yang
telah dijelaskan sebelumnya, rangkaian ini mengontrol 6 buah motor dengan 2
45
jenis kapasitas daya motor. Konstruksi motor pompa yang digunakan pada
radiator PLTG Pauh Limo dapat dilihat gambar. 21.
Gambar. 21 Motor Pompa (Water Cooling)(Sumber : Dokumentasi Pribadi)
Sebagaimana yang telah diperoleh pada kegiatan perkuliahan yang
diperoleh, rangkaian beban atau rangkaian ke motor harus memiliki pengaman
hubung pendek, saklar pemutus, dan pengaman beban lebih. Begitu juga dengan
rangkaian yang penulis di lapangan rangkaian beban juga seperti demikian.
Sehingga dengan demikian untuk rangkaian beban motor tidak perlu dibahas
begitu banyak, dan untuk masalah penggunaan sistem pengaman atau sistem
proteksi dibahas pada sub bab selanjutnya.
Pada rangkaian kontrol yang penulis temukan di tempat Praktek Kerja
Lapangan merupakan hal yang baru dalam praktek perangkaian panel, tetapi
pengontrolan seperti ini telah banyak penulis ketahui dari berbagai materi yang
ada. Sistem kontrol di lapangan menggunakan suplai DC sebagai sumber
energinya. Berdasarkan PUIL 2000 setiap instalasi listrik ataupun rangkaian panel
46
harus memiliki pengaman hubung pendek, rangkaian kontrol radiator ini juga
memiliki pengaman hubung pendek yaitu Fuse dengan arus nominal 2 A.
Rangkaian kontrol radiator unit 03 PLTG Pauh Limo ini sudah otomatis
meskipus sudah berumur cukup tua. Rangkaian ini bekerja tergantung dari 3 buah
komponen yaitu 52 G, pressure switch, dan cam switch (saklar putar). 52 G
merupakan breaker atau pemutus generator, pressure switch ini berperan untuk
mendeteksi tekanan air dalam sistem dan cam switch merupakan selektor yang
digunakan dalam pemilihan motor pompoa air yang beroperasi. Karena dalam
pengoperasiannya motor pompa hanya beroperasi salah satu pada saat normal dan
baru beroperasi keduanya bila dalam keaadaan tekanan rendah (low pressure). Hal
ini dimaksudkan untuk menjaga ketahanan (life time) motor, dan apabila terjadi
kerusakan atau gangguan pada salah satu motor dapat dilakukan perawatan dan
perbaikan.
Dalam pelaksanaan perangkaian panel di lapangan, ditemukan kejanggalan
yaitu banyak komponen pada rangkaian kontrol yang digunakan tidak sesuai
dengan banyak komponen gambar peralatan panel. Setelah ditelurusuri lebih jauh
dan melihat panel kontrol yang terdahulu ternyata komponen-komponen
tambahan tersebut berperan sebagai penambah anak kontak. Hal ini dibutuhkan
karena untuk penunda (time delay) yang hanya mempunyai dua anak kontak saja,
ternyata dibutuhkan pemakaian lebih dari dua kontak tersebut, sementara
memiliki fungsi yang berbeda. Hal ini juga perlu dilakukan untuk menghindari
banyaknya penjumperan kabel. Selain itu untuk lebih rapinya pemasangan kabel
antar komponen yang terdapat dalam panel digunakan sepatu kabel atau disebuat
juga dengan skun. Dengan pemakaian skun ini pemasangan akan lebih kuat dan
47
membuat kita lebih mudah melakukan pamasangan kabel. Sebagaimana menurut
ilmu yang telah diperoleh di kampus diperlukan pemberian nomor pada
komponen dan kabel, hal ini penulis temukan di lapangan. Pemberian nomor ini
sangan bermanfaat apabila terjadi permasalahan (trouble shooting), kesalahan atau
gangguan yang terjadi akan dapat ditanggulangi dengan mudah dan cepat.
Pemberian nomor ini dimaksudkan juga agar panel ini juga bisa mudah
dimengerti oleh orang lain, tanpa perlu minta pertolongan kepada orang yang
merangkainya. Isi dari panel kontrol radiator PLTG Pauh Limo dapat dilihat pada
gambar. 22.
Gambar. 22 Rangkaian Panel Kontrol Radiator PLTG Pauh Limo Padang(Sumber : Dokumentasi Pribadi)
Pada bagian lampu indikator dilengkapai dengan saklar tekan tes lampu
indikator (push button lamp test), yang berfungsi untuk mencek apakah rangkaian
lampu indikator dalam keadaan normal. Karena lampu indikator pada panel
48
kontrol ini merupakan petunjuk atau tanda bahwa terjadi kesalahan pada sistem.
Kemudian penggunaan diode pada rangkaian panel dimaksudkan sebagai pemberi
umpan balik ke lampu indikator.
4.3 Analisa Sistem Proteksi Panel Kontrol Radiator
Motor yang digunakan dalam proses pendinginan ini ada dua macam motor, yaitu
motor dengan daya 15 kW untuk motor pompa (water cooling) dan motor dengan
daya 5,5 untuk motor kipas pendingin (fan cooling). Untuk menentukan system
proteksi yang harus digunakan maka terlebih dahulu harus diketahui arus nominal
(In) motor. Hal ini bisa diperoleh dari name plate motor atau melalui perhitungan.
Motor Pompa (water cooling)
Daya motor (P): 15 kW ; Tegangan nominal motor (V) : 380 V
Arus nominal motor (In) : Daya Motor (P)
Tegaangan Motor (V )
: 15 kW380 V
: 15 x 103 kW
380 V
: 39,47 A
Motor Kipas Pendingin (fan cooling)
Daya motor (P) : 5,5 kW ; Tegangan nominal motor (Vn) : 380 V
Arus nominal motor (In) : Daya Motor (P)
Tegaangan Motor (V )
: 5,5 kW380 V
: 5,5 x 103 kW
380 V
49
: 14,47 A
Sementara itu single line diagram rangkaian motor seperti yang tampak
pada gambar. 23.
Gambar. 23 Single Line Diagram Rangkaian Beban Motor Radiator PLTG Pauh Limo
KHA untuk motor DOL :
a. Motor Kipas Pendingin :
In x 125 % = 14,47 A x 1,25 = 18,09 A
b. Motor Pompa Air :
In x 125 % = 39,47 A x 1,25 = 49,34 A
Pemutus daya untuk motor DOL :
a. Motor Kipas Pendingin :
In x 250 % = 14,47 A x 2,5 = 36,18 A
b. Motor Pompa Air :
In x 250 % = 39,47 A x 2,5 = 98,68 A
KHA sirkuit utama :
50
FC1 WC2WC1FC2 FC4FC3
49,34 A + 98,68 A + 18,09 A = 164,11 A
Maka pemutus daya untuk motor pada sistem di atas harus digunakan
perangkat yang memiliki arus nominal 40 A untuk motor kipas pendingin dan
100 A untuk motor pompa. Kemudian untuk kabel yang digunakan untuk
menghubungkan energi listrik motor harus digunakan kabel dengan kemampuan
hantar arus (KHA) 20 A untuk motor kipas pendingin dan 50 A untuk motor
pompa. Untuk pemutus daya pada motor kipas pendingin bisa digunakan MCCB
50 A, sementara itu motor pompa harus menggunakan MCCB 100 A. Pada
sumber utama digunakan kabel dengan KHA di 170 A maka dengan demikian
digunakan kabel dengan ukuran 70 mm2, hal ini dapat dilihat pada tabel KHA
kabel pada halaman 50.
Pada rangkaian kontrol sumber yang digunakan adalah sumber DC sebesar
125 V DC. 125 V DC merupakan besarnya tegangan yang telah tertera pada
rangkaian kontrol tersebut. Akan tetapi di lapangan tegangan DC yang terakhir
kali terukur saat melakukan check list 135,6 V. Satu lagi permasalahan yang
timbul adalah komponen atau disini kontaktor memiliki tegangan kerja atau
tegangan nominal sebesar 110 V dengan arus 32 A untuk kontaktor beban dan 25
A untuk kontaktor kontrol.
Jika melihat hal demikian, terjadi perbedaan antara teori dengan data yang
diperoleh di lapangan. Bila hal ini tetap dibiarkan seperti demikian, ketahanan
(life time) dari kontaktor tidak akan lama. Kita misalkan, bila kita memasukkan
sesuatu ke dalam suatu wadah, maka isi tersebut bukannya mengisi tapi malah
bisa menghancurkan wadah tersebut. Begitu juga halnya dalam dunia listrik, bila
51
kita memberikan tegangan yang berada di atas tegangan nominal atau tegangan
kerja komponen tersebut maka dapat merusak komponen itu sendiri.
Untuk menghindari hal yang tidak diinginkan, sebaiknya kontaktor yang
digunakan diganti dengan rating tegangan kerja yang lebih besar. Ataupun bisa
juga dengan melakukan penyetingan kembali tegangan sumber DC untuk
rangkaian kontrol tersebut.
Sementara itu untuk pengaman arus ke rangkaian kontrol digunakan fuse
dengan arus nominal 2 A. Sehingga dengan demikian bila terdapat arus yang lebih
dari 2 A masuk ke rangkaian kontrol, maka fuse akan memutus sumber tersebut.
Hal ini dimaksudkan juga untuk memberikan pengaman kepada kabel atau
penghantar dalam rangkaian.
4.4 Analisa Standarisai Panel Kontrol Radiator
` Berdasarkan PUIL 2000, sebuah rangkaian kontrol suatu motor listrik
harus memiliki pengaman hubung singkat, sarana pemutus sumber dan pengaman
beban lebih. Pengaman hubung singkat merupakan pengaman yang bekerja
sebelum motor beroperasi, dengan demikiran pengaman inilah yang pertama kali
diperiksa saat motor mengalami gangguan. Kemudian pengaman beban lebih
merupakan pengaman yang bekerja saat motor telah beroperasi.
Penggunaan kabel dalam rangkaian kontrol menurut PUIL 2000 adalah
menggunakan kabel jenis NYAF. Untuk rangkaian beban atau rangkaian ke motor
digunakan kabel NYAF dengan ukuran 6 mm2, karena motor yang akan
dihubungkan memiliki arus nominal yang besar sebagaimana yang telah dihitung
di atas. Namun ukuran 6 mm2 hanya aman untuk motor kipas pendingin saja,
52
sementara untuk motor pompa dibutuhkan motor dengan ukuran 35 mm2 karena
KHA motor pompa yang lebih besar. Sementara itu kabel atau penghantar
rangkaian control digunakan kabel dengan ukuran 4 mm2. Untuk lebih jelasnya
berikut tabel. 1.
Luas Penampang Nominal
Kabel
Kemampuan Hantar Arus
Maksimum
Kemampuan Hantar Arus
Nominal Maksimum
Pengaman
mm2 A A
1.5
2.5
4
6
10
16
25
35
50
70
19
25
34
44
61
82
108
134
167
207
20
25
35
50
63
80
100
125
160
224
Tabel. 1 Tabel Kemampuan Hantar Arus Kabel(Sumber : PUIL 2000)
Dalam penggunakan warna kabel pada rangkaian kontrol radiator PLTG
Pauh Limo hanya digunakan tiga buah warna kabel yaitu warna hitam, warna
merah, dan warna biru. Kabel warna hitam digunakan untuk kabel menuju ke
beban, kabel warna merah digunakan pada rangkaian kontrol, sementara untuk
warna biru digunakan untuk memberikan tegangan negatif.
53
Pada pemasangan dengan sistem tetap (fix) unit saluran keluar secara
permanen dihubungkan ke rel melalui kabel atau penghantar rel. Untuk mengganti
perlengkapan maka perlu diisolasi terhadap rel, kabel yang menuju ke motor dan
kabel untuk kontrol, dan pengukuran yang dihubungkan secara langsung maupun
melalui terminal harus diputuskan. Maka untuk panel yang sifatnya bisa
dipindahkan digunakan kotak panel dengan system laci. Sistem laci
(withdrawable) adalah system pemasangan peralatan PHB yang mana pada sistem
ini baik untuk saluran masuk dan keluar penyambungannya dengan sistem kontak
tusuk, sehingga kita tidak perlu melepas kabel yang menuju ke beban, kecuali itu
juga pada sistem laci (withdrawable) ini dilengkapi dengan saklar pembatas pada
rangkaian pengunci kumparan kontaktor yang berfungsi sebagai saklar interlock
mekanik untuk mencegah agar unit tidak bisa diaktifkan sebelum posisi dari unit
pada waktu memasukkan betul-betul telah tersambung sempurna.
Untuk sistem yang dapat dipindah-pindah input diperoleh melalui sebuah
kotak isolasi 3 fasa yang memberikan daya listrik dari rel ke perlengkapan dengan
menggunakan tusuk kontak 3 fasa.
54
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
1. Ilmu atau materi yang diperoleh selama perkuliahan khususnya materi
Perancangan Intalasi Listrik dapat diaplikasikan di lapangan.
2. Energi listrik yang dihasilkan oleh PLTG Pauh Limo dibangkitkan melalui
gas atau fluida panas sebagai penggerak turbin yang terhubung dengan
generator.
3. PLTG Pauh Limo terdiri dari turbin, kompresor, ruang bakar (chamber
room), exhaust, generator, mesin diesel, torque converter, accessory gear,
load gear, system hydraulic ratchet, dan beberapa peralatan pendukung
lainnya.
4. Radiator PLTG Pauh Limo terdiri enam buah motor, yaitu : dua buah
motor pompa air dan empat buah motor kipas pendingin.
5. Motor pompa dioperasikan secara regular dan irregular, yaitu tergantung
dari tekanan air untuk otomatis atau reguler dan keadaan motor pompa
tersebut (normal/abnormal) yang dikontrol oleh operator
(manual/irreguler).
6. Komponen dan pengaman yang digunakan di PLTG Pauh Limo belum
sesuai PUIL 2000 dalam hal sistem proteksi.
55
B. Saran
Adapun saran yang penulis berikan demi terciptanya kegiatan operasi
yang lebih baik dan safety ,antara lain :
1. Menggunakan perlengkapan safety dalam bekerja demi keselamatan diri
sendiri dan orang lain.
2. Bekerja sesuai dengan standar operasi (SOP) yang ada.
3. Menggunakan peralatan sesuai dengan fungsi dan kegunaannya.
4. Komponen yang terdapat pada Panel Kontrol harus disesuaikan dengan
proteksi arus yang harus digunakan.
56