UNTUK BAB II LAPORAN KP

BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang Kerja Praktek
Pesatnya perkembangan industri yang terjadi saat ini salah satunya karena sangat
didukung oleh kondisi keamanan dan stabilitas negara. Hal ini dapat dilihat dengan
didirikannya industri – industri besar yang menyerap banyak tenaga kerja, sehingga
kemudian dapat mengurangi angka pengangguran. Rintangan terbesar muncul dari
persaingan yang sangat ketat di era globalisasi seperti saat ini, dimana perkembangan
aspek teknologi dari dalam maupun luar negeri menuntut kita untuk memiliki kemampuan
untuk memberikan kontribusi yang baik pada bidang pekerjaan kita secara profesional.
Dalam rangka pemenuhan persyaratan tersebut, tentunya kita, sebagai calon tenaga kerja
yang berkualitas haruslah memiliki bekal berupa pendidikan baik secara formal maupun
non formal. Selain bekal pendidikan tersebut, kita juga dituntuk untuk dapat mampu untuk
terlibat secara aktif dan nyata dalam bidang ilmiah di masyarakat dan pada akhirnya
memiliki kualitas untuk mengikuti persaingan yang terjadi dalam dunia globalisasi.
Persiapan yang memadai dari tenaga kerja, baik secara teori maupun kemampuan
nyata di lapangan diharapkan mampu melahirkan tenaga – tenaga kerja Indonesia yang
berkualitas dan unggul. Persiapan ini tidak mutlak menjadi tanggung jawab dari lembaga
pendidikan semata dikarenakan keterbatasan sumber daya yang dimiliki oleh lembaga –
lembaga tersebut dalam menyediakan berbagai sarana dan prasarana yang sesuai dengan
kemajuan dan perkembangan mutakhir dari keadaan nyata di lapangan.
Keterbatasan inilah yang kemudian diharapkan dapat dijembatani oleh lembaga
industri dan korporasi yang ada saat ini. Lembaga industri dan korporasi inilah yang
nantinya akan menjadi pengguna dari calon – calon tenaga kerja yang ada, sehingga
tentunya mereka mengharapkan apabila dalam proses penerimaannya, calon tenaga kerja
yang ada merupakan calon tenaga kerja yang berkualitas dan siap pakai.
Proses hubungan tersebut kemudian dituangkan dalam suatu bentuk Kerja Praktek,
di mana oleh lembaga pendidikan diharapkan para mahasiswa yang sedang dalam masa
penempaan tersebut mampu melihat secara nyata berbagai hal yang sifatnya aplikatif dari
proses pembelajaran yang telah dilalui melalui pendidikan formal. Hal ini sekaligus juga
Laporan Kerja Praktek
84

merupakan suatu bentuk usaha untuk menyiapkan mahasiswa tidak hanya sebagai calon
tenaga kerja berkualitas, tetapi juga siap pakai.
Dalam Kerja Praktek, mahasiswa diberikan kebebasan dalam memilih lembaga
industri maupun korporasi yang sesuai dengan minat. Hal ini disesuaikan dengan
semboyan utama pendidikan yaitu “Tut Wuri Handayani”, dari belakang memberikan
dorongan, sehingga mahasiswa dapat berkembang sesuai dengan cita – cita dan
keinginannya, namun tetap dalam koridor yang ditetapkan oleh lembaga pendidikan.
Adapun pemilihan topik dalam Kerja Praktek juga diserahkan kepada mahasiswa dengan
tujuan membantu mahasiswa untuk memilih bidang yang ingin lebih didalami sehingga
membantunya lebih jauh tentang pemahaman terhadap pembelajaran teori yang telah
dilaluinya. Seluruh rangkaian pengamatan tersebut kemudian dibukukan dalam suatu
bentuk laporan Kerja Praktek.
I.2 Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan dilaksanakan kerja praktek adalah sebagai pemenuhan dari
beban satuan kredit semester (SKS) yang harus ditempuh sebagai persyaratan akademis di
FTI Universitas Trisakti, Jurusan Teknik Elektro. Dalam Kerja Praktek ini diharapkan
mahasiswa dapat memahami penerapan berbagai ilmu yang telah diperoleh dalam kuliah
sehingga dapat meningkatkan pemahaman tentang penggunaan ilmu tersebut serta
menumbuhkan kesiapan mental mahasiswa untuk memasuki dunia kerja. Dengan kerja
praktek ini Penulis mengharapkan, melalui PT Indonesia Power UBP Priok khususnya
maupun tempat pembangkitan lainnya pada umumnya, untuk dapat mengetahui proses
pengoperasian dan pemeliharaan sehingga keandalan dan mutu produksi dapat terjamin
dan terjaga sampai dengan jangka waktu yang ditentukan terutama di bagian unit
pemeliharaan listrik dan juga dapat mengetahui gangguan-gangguan apa saja yang sering
terjadi dalam proses produksi tenaga listrik dan mengetahui bagaimana cara mengatasinya.
I.3 Batasan Masalah
Dalam penulisan laporan kerja prektek ini,masalah yang akan bahas hanya terbatas
pada proses pembangkitan tegangan dimulai dari saat turbin dalam keadaan diam (0 rpm)
hingga berputar pada kecepatan penuh (3000 rpm) dan mengalirkan tegangan masuk ke
84

jaringan. Proses tersebut dibatasi hanya pada Generator 1.1 PLTGU Priok. Materi yang
diangkat lebih bersifat umum dan tidak menjurus secara khusus pada proses tertentu
selama pembangkitan berlangsung.
I.4. Sistematika Penulisan
BAB I. PENDAHULUAN
Pada bab ini, Penulis membahas penjelasan mengenai latar belakang permasalahan
dalam penulisan laporan, maksud dan tujuan Kerja Praktek, pembatasan masalah untuk
membatasi ruang lingkup penulisan, dan sistematika laporan.
BAB II. SEJARAH DAN STRUKTUR ORGANISASI PT.INDONESIA POWER
Pada bab ini, Penulis menjelaskan secara singkat mengenai sejarah berdirinya
PT.INDONESIA POWER dan perkembangan secara umum serta struktur organisasinya
dan proses produksi yang dihasilkan oleh PT.INDONESIA POWER secara khusus. Selain
itu, akan dibahas juga mengenai Unit Bisnis Pembangkitan (UBP) Priok tempat di mana
Kerja Praktek berlangsung.
BAB III. LANDASAN TEORI
Pada bab ini, Penulis menjelaskan berbagai dasar teori yang berkaitan dan
berhubungan dengan proses pembangkitan, dimulai dari gambaran sekilas mengenai turbin
gas, generator sinkron, konverter, inverter, dan sistem excitation.
BAB IV. MATERI KERJA PRAKTEK I
Pada bab ini, Penulis menuliskan secara umum langkah – langkah yang harus
dilaksanakan dalam kerangka start-up GT 1.1 PLTGU Priok beserta penjelasan mengenai
kegiatan yang dilakukan pada setiap langkahnya.
BAB V. MATERI KERJA PRAKTEK II
Pada bab ini, Penulis menjelaskan secara lebih terstruktur electrical equipment
yang terlibat dalam proses start-up GT 1.1 PLTGU Priok dan penjelasan singkat tentang
bagian – bagian tersebut.
84

BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini, Penulis menjelaskan tentang kesimpulan – kesimpulan yang diambil
terkait dengan proses pembangkitan yang telah diamati pada bab sebelumnya serta bila
memberikan saran, baik kepada PT. Indonesia Power dalam kerangka peningkatan efisiensi
maupun kepada Penulis lainnya yang ingin mengambil judul serupa sehingga dapat
meneruskan dan melakukan pendalaman yang lebih baik.
84

BAB II
SEJARAH DAN STRUKTUR ORGANISASI
PT INDONESIA POWER
II.1 Data Umum Perusahaan
PT. INDONESIA POWER merupakan salah satu anak perusahaan listrik milik PT.
PLN (Persero) yang didirikan pada tanggal 3 Oktober 1995 dengan nama PT. PLN
Pembangkit Tenaga Listrik Jawa Bali I (PT. PLN PJB I). Pembentukan perusahaan ini
berdasarkan Surat Keputusan Menteri Kehakiman Republik Indonesia Nomor C2-12496
HT.01.01.TH.1995. Kemudian pada tanggal 3 Oktober 2000, PT. PLN PJB I resmi
berganti nama menjadi PT. INDONESIA POWER. Sebagai lahan usahanya, PT.
INDONESIA POWER bergerak pada bidang pembangkitan tenaga listrik, dengan 8
(delapan) Unit Bisnis Pembangkitan (UBP) utama yang terletak di beberapa lokasi
strategis yang tersebar di Pulau Jawa dan Bali untuk mengelola 127 mesin pembangkit
dengan total kapasitas terpasang sekitar 8.888 MW serta pada bidang pemeliharaan yang
disebut Unit Bisnis Jasa Pemeliharaan (UBJP). PT. INDONESIA POWER telah menjadi
perusahaan pembangkit tenaga listrik terbesar di Indonesia di mana delapan UBP
utamanya terdiri dari:
• UBP Suralaya
Gambar II-1 – UBP Suralaya
Kapasitas Terpasang : 3.400 MW
84

Jenis Pembangkit : PLTU Batubara
• UBP Priok
Gambar II-2 – UBP Priok
Kapasitas Terpasang : 1.248 MW
Jenis Pembangkit : PLTU, PLTGU, PLTG, PLTD
• UBP Saguling
Gambar II-3 – UBP Saguling
Kapasitas Terpasang : 797 MW
Jenis Pembangkit : PLTA
• UBP Kamojang
84

Gambar II-4 - UBP Kamojang
Jenis Pembangkit : PLTP
• UBP Mrica
Gambar II-5 – UBP Mrica
Jenis Pembangkit : PLTA
• UBP Semarang
Gambar II-6 – UBP Semarang
84

Kapasitas Terpasang : 1.469MW
Jenis Pembangkit : PLTU Minyak, PLTG, PLTGU
• UBP Perak – Grati
Gambar II-7 – UBP Perak - Grati
Jenis Pembangkit : PLTU Minyak, PLTG, PLTGU
• UBP Bali
Gambar II-8 – UBP Bali
Jenis Pembangkit : PLTD, PLTG
Sementara UBJP terletak di kawasan Tanah Abang, Jakarta Pusat. UBJP ini
bertugas untuk melakukan pemeliharaan terhadap ke delapan UBP yang telah disebutkan
sebelumnya, juga melakukan pemeliharaan berdasarkan permintaan di luar kebutuhan PT.
INDONESIA POWER.
Tabel – Grafik Produksi per Unit Bisnis Pembangkitan berdasarkan data tahun 2007
84

Kiprah PT. INDONESIA POWER dalam pengembangan usaha penunjang di
bidang pembangkit tenaga listrik juga dilakukan dengan membentuk beberapa anak
perusahaan yaitu PT. COGINDO DAYA PERKASA di mana PT. INDONESIA POWER
menguasai 99,% saham kepemilikannya dan PT. ARTA DAYA COALINDO dengan
kepemilikan hingga 60%. PT. COGINDO DAYA PERKASA bergerak pada bidang jasa
pelayanan dan manajemen energi dengan penerapan konsep cogeneration dan distributed
generation, sementara PT. ARTA DAYA COALINDO bergerak pada bidang usaha
perdagangan batubara. Keberadaan kedua anak perusahaan memiliki tujuan sebagai
penunjang perusahaan dalam upayanya meningkatkan pendapatan di masa mendatang.
PT. INDONESIA POWER dalam menjalankan perusahaan memiliki visi dan misi sebagai
berikut:
Visi
menjadi perusahaan publik dengan kinerja kelas dunia dan bersahabat
dengan lingkungan.
Misi
melakukan usaha dalam bidang ketenagalistrikan dan mengembangkan
usaha – usaha lainnya yang berkaitan, berdasarkan kaidah industri yang
sehat, guna menjamin keberadaan dan pengembangan perusahaan dalam
jangka panjang.
Untuk mendukung terealisasinya keinginan tersebut, Indonesia Power dan seluruh
Unit Bisnisnya telah berbenah diri. Hal ini dibuktikan dengan diperolehnya berbagai
84

penghargaan nasional dan internasional antara lain ISO 14001 (Sistem Manajemen
Lingkungan), ISO 9001 (Sistem Manajemen Mutu), SMK3 dari Departemen Tenaga Kerja
dan Transmigrasi Indonesia, Penghargaan Padma untuk bidang Pengembangan
Masyarakat, dan ASEAN Renewable Energy Award.
Adapun visi dan misi tersebut ditentukan sebagai suatu media dalam mendorong
tercapainya tujuan dari PT. INDONESIA POWER, yaitu
• Menciptakan mekanisme peningkatan efisiensi yang terus-menerus dalam
penggunaan sumber daya perusahaan.
• Meningkatkan pertumbuhan perusahaan secara berkesinambungan dengan
bertumpu pada usaha penyediaan tenaga listrik dan sarana penunjang yang
berorientasi pada permintaan pasar yang berwawasan lingkungan.
• Menciptakan kemampuan dan peluang untuk memperoleh pendanaan dari berbagai
sumber yang saling menguntungkan.
• Mengoperasikan pembangkit tenaga listrik secara kompetitif serta mencapai standar
kelas dunia dalam hal keamanan, keandalan, efisiensi maupun kelestarian
lingkungan.
• Mengembangkan budaya perusahaan yang sehat diatas saling menghargai antar
karyawan dan mitra kerja, sertamendorong terus kekokohan integritas pribadi dan
profesionalisme.
Salah satu aspek dari pengembangan sumber daya manusia perusahaan adalah
dengan pembentukan budaya perusahaan di PT. INDONESIA POWER. Budaya
perusahaan diarahkan untuk membentuk sikap dan perilaku yang berdasarkan pada 5
(lima) filosofi dasar dan pada kelanjutannya diwujudkan dan dinyatakan dalam 12 dimensi
perilaku.
Adapun 5 filosofi dasar PT. INDONESIA POWER adalah:
1. Mengutamakan pasar dan pelanggan
2. Menciptakan keunggulan untuk memenangkan persaingan
3. Memelopori pemanfaatan ilmu pengetahuan dan teknologi
4. Menjunjung tinggi etika bisnis
5. Memberi penghargaan atas prestasi
Sedangkan 12 dimensi perilaku tersebut bertautan dengan:
84

1. Integritas; berpikir benar, bersikap jujur, dapat dipercaya, dan bertindak
profesional.
2. Sikap melayani; berusaha memenuhi komitmen terhadap kualitas pelayanan yang
terbaik kepada pelanggan.
3. Komunikasi; melakukan komunikasi yang terbuka, efektif, dan bertanggung jawab
serta mengikuti etika yang berlaku.
4. Kerja sama; melakukan kerja sama yang harmonis
5. Tanggung jawab
6. Kepemimpinan
7. Pengambilan resiko
8. Pemberdayaan
9. Peduli biaya dan kualitas
10. Adaptif
11. Keselarasan tujuan
12. Keseimbangan antara tugas dan hubungan sosial
Pada susunan struktur organisasi PT. INDONESIA POWER, terdiri dari Dewan
Komisaris yang membawahi Dewan Direksi yang terdiri dari Direktur Utama, Direktur
Pengembangan dan Niaga, Direktur Produksi, Direktur Sistem dan SDM, dan Direktur
Keuangan, yang mana setiap direktur membawahi divisi yang dipimpin oleh seorang
manajer.
II.2 Sejarah dan Profil UBP Priok
PT. INDONESIA POWER Unit Bisnis Pembangkitan Priok merupakan salah satu
unit bisnis pembangkitan besar yang dimiliki oleh PT. INDONESIA POWER. Saat ini
terpasang 16 unit pembangkit dengan total kapasitas terpasang 1.248 MW terdiri dari dua
unit PLTG siklus terbuka, enam unit PLTD, dua blok PLTGU yang setiap bloknya terdiri
dari 3 unit turbin gas dan 1 unit PLTU.
Pertengahan tahun 1960, dalam rangka memenuhi kebutuhan listrik di Jakarta
khususnya dan Jawa Barat pada umumnya, maka PLN Eksploitasi XIII membangun PLTU
konvensional 1 dan 2. Namun pada tahun 1989, dengan mempertimbangkan berbagai
faktor maka PLTU 1 dan 2 tersebut tidak dioperasikan lagi.
84

Pesatnya pembangunan di segala bidang khususnya industri maka di tahun 1972
dibangun 2 unit PLTU 3 dan 4. Setelah sekian lama dioperasikan, unit ini pada kondisi
Reserve Shut Down.
Berikutnya dibangun PLTG John Brown, kini dipergunakan oleh PLTA Suralaya
untuk unit Black Start, lalu dibangun lagi 2 unit PLTG Westing House dan GE 4, 5, 6, 7.
Saat ini PUB 6 direlokasi ke PLN wilayah Sumatera bagian selatan yang letaknya di
daerah Indragiri Palembang, sebagai pengelola PT. Cogindo anak perusahaan PT.
Indonesia Power, sedangkan unit 7 Draw Back to GE. Unit 4 dan 5 direlokasi ke Bali
menjadi PLTGU Pemaron.
Terdapatnya 2 unit PLTG yang istimewa yaitu PLTG 1 dan PLTG 3 yang dapat
dihidupkan tanpa menggunakan energi listrik dari luar (Black Start), apabila terjadi
pemadaman total (Black Out). Energi listrik yang dihasilkan dapat dipergunakan untuk
menghidupkan unit pembangkit lainnya, kemampuan ini sangat menunjang dalam rangka
pemulihan kembali sistem kelistrikan Jawa – Bali. Karena fungsinya yang sangat vital,
kedua unit ini tidak dioperasikan setiap hari.
Selain kedua unit PLTG tersebut, Unit Pembangkitan Priok juga mengelola 6 unit
PLTD Senayan beroperasi tahun 1961. PLTD Senayan Kebayoran, melalui feeder VIP
hingga saat ini memasok kebutuhan energi listrik ke gedung MPR, Gelora Bung Karno dan
TVRI.
Tanggal 25 Maret 1992, PLN menyertakan konsorsium internasional yaitu ABB
dan Marubeni untuk membangun 2 blok. Dengan menggunakan kabel bawah tanah, listrik
sebesar 150 KV disalurkan ke GI Plumpang dan GI Ancol. Selain itu listrik juga dialirkan
melalui saluran udara tegangan tinggi (SUTT) 150 KV ke Kemayoran I/II, Plumpang I/II.
Setelah PLTGU Priok sempurna untuk dioperasikan maka dilakukan sinkronisasi ke sistem
kelistrikan Jawa-Bali.
Sampai saat ini, kemampuan Sumber Daya Manusia yang dimiliki Unit
Pembangkitan Priok merupakan aset yang tak ternilai. Selain memiliki SDM profesional
yang ahli di bidangnya, pihak manajemen juga berhasil mengelola perusahaan dengan
baik. Terbukti dengan berhasilnya mendapat sertifikat ISO 9002, ISO 14001 dan SMK 3
dan ISO 9001 versi 2000.
Mesin – Mesin yang dimiliki dan dikelola oleh UBP Priok adalah:
• PLTD Senayan
Jumlah unit : 4 Unit
84

Kapasitas per Unit : 2,52 MW
Kapasitas Total : 10,08 MW
• PLTD Senayan
Jumlah Unit : 2 Unit
• PLTG Priok
• PLTGU Priok – Gas Turbine
Kapasitas per Unit : 130 MW
• PTGU Priok – Steam Turbine
II.2.1 Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU) Priok
Pada prinsipnya PLTGU adalah penggabungan PLTG dan PLTU, dengan
memanfaatkan energi panas yang terbuang dari hasil pembakaran pada PLTG untuk
memanaskan air pada HRSG (Heat Recovery Steam Generator) sehingga menghasilkan
uap yang mampu menggerakkan turbin. Siklus yang terjadi pada PLTGU merupakan siklus
tertutup yang terdiri dari siklus turbin gas dan siklus turbin uap. Dengan demikian energi
dimanfaatkan secara optimal.
Saat ini PLTGU Priok memiliki dua blok pembangkit. Setiap blok terdiri dari 3
unit PLTG dan 1 unit PLTU. Pembangunan pembangkit listrik dimulai pada 25 Maret 1992
dan diresmikan penggunaannya oleh Presiden RI pada 18 Januari 1994.
84

Gambar II-9 – Proses Pembangkitan Listrik pada PLTGU Priok
Proses pada Turbin Gas (PLTG)
Bahan gas alam (natural gas) yang disupply dari ARCO Station (1) langsung
dimasukkan ke dalam ruang bakar/Combustion Chamber (2) bersama-sama dengan udara
yang disupply dari Main Compressor (4) setelah terlebih dahulu melalui saringan udara/Air
Filter (5). Maka akan menghasilkan gas panas yang selanjutnya akan dimasukkan langsung
ke dalam Turbin Gas (3) sedangkan gas bekas yang telah melalui turbin gas tadi, apabila
tidak dipakai (open cycle) akan langsung dibuang keluar melalui katup (8), tetapi bila
dipakai lagi (closed cycle) akan dimasukkan kembali melalui katup (9) ke dalam Heat
Recovery Steam Generator HRSG (10)
Proses pada Turbin Uap (PLTU)
Air pengisi yang berada di dalam deaerator (11) akan dibagi dua yaitu melalui Low
Pressure Flow Water/LPFW (13) dan High Pressure FW/HPFW (12). Air pengisi yang dari
HPFW akan dimasukkan ke dalam HRSG setelah melalui pipa/saluran uap HP Admission
Steam diteruskan ke Turbin Uap High Pressure Turbine/HPT (15) yang sebelumnya
terlebih dahulu melalui Katup Uap Utama (14) dan setelah itu diteruskan lagi ke Low
84

Pressure Turbine/LPT (16) yang selanjutnya dikopling dengan Generator (17) untuk
menghasilkan tenaga listrik melalui Penghantar (18).
Uap bekas yang keluar dari LPT tadi akan dialirkan kembali ke dalam Condenser
(19) untuk diubah kembali menjadi air kondensat setelah dikondensasi oleh air
pendingin/air laut. Air kondensat selanjutnya akan dipompakan oleh Condensate Pump
(20) untuk selanjutnya terus dimasukkan ke dalam Feed Water Tank yang berada pada
deaerator.
Air dari Condensate Pump tadi dicabang lagi ke dalam HP Bypass (21), uap diatur
dengan Katup uap tekanan tinggi (22), sedangkan cabang yang lain yaitu LP Bypass (23)
uap diatur dengan Katup uap tekanan rendah (24). Katup uap tekanan tinggi utama (25)
digunakan untuk mengatur jumlah uap tekanan tinggi masuk ke dalam turbin uap (HPT),
sedangkan uap tekanan tinggi yang dipakai untuk memanaskan deaerator diatur jumlahnya
oleh Katup Uap (26).
Proses Penyaluran Tenaga Listrik
Tenaga listrik yang dikeluarkan dari Penghantar Listrik PLTG (17) bertegangan
15,75 kV dan dari Penghantar Listrik PLTU (18) bertegangan 18 kV kemudian dinaikkan
oleh Main Transformer menjadi 150 kV untuk selanjutnya diinterkoneksi pada sistem
jaringan Jawa-Bali
II.2.2 Keuntungan Penggunaan PLTGU Priok
Keberadaan Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap di UBP Priok merupakan
suatu kelebihan tersendiri dikarenakan beberapa alasan berikut:
1. Efisiensi thermal dari PLTGU mendekati 42%. Efisiensi ini berarti bahwa biaya
operasi (Rp/kWh) akan lebih rendah dibandingkan dengan pembangkit lain yang
juga menggunakan energi thermal
2. Pad awal penggunaannya, PLTGU menggunakan gas propane yang hasil
pembakarannya tidak mencemari lingkungan. Akan tetapi, akibat berbagai keadaan
di lapangan, akhirnya penggunaan gas tersebut kemudian dibatasi dan sebagian
pembangkitnya menggunakan HSD sebagai bahan bakar.
3. Pengendalian PLTGU dilakukan secara komputerisasi, di mana pengaturan dan
pengoperasian dapat dikendalikan dari satu ruang kontrol yang terintegrasi.
84

4. 1 (satu) blok PLTGU dapat mencapai kondisi beban maksimum hanya dalam waktu
sekitar 150 (seratus lima puluh) menit.
5. Keberadaan fasilitas sistem diagnosa yang memudahkan prosedur pemeliharaan.
II.3 Lokasi dan Tempat Perusahaan
UBP Priok terletak di kawasan Tanjung Priok, Jakarta Utara dengan pertimbangan
sebagai berikut:
• Alasan teknis, suplai gas untuk memasok PLTGU berasal dari kilang lepas pantai
sehingga keberadaan UBP Priok yang menggunakan gas sebagai bahan bakar untuk
PLTGU haruslah berdekatan dengan lokasi kilang tersebut.
• Alasan non-teknis, adalah faktor kebisingan, keamanan kerja, dan lingkungan
mengharuskan UBP Priok terletak jauh dari kawasan pemukiman dan pada area
yang terisolasi.
II.4 Data Teknis PLTGU UBP Priok
Turbin Gas
Pabrik : Asia Brown Boveri (ABB)
Jumlah sudu : 5 (lima) tingkat
Kompresor : 21 (duapuluh satu) tingkat
Model : GT-13E SBK
Kapasitas : 140.830 KW
Putaran : 3000 rpm
Suhu Uap Masuk : Beban dasar : 1070 o
C
Beban puncak : 1115 o
C
Suhu Gas Buang : Beban dasar : 527 o
C
Beban puncak : 554 o
C
Bahan Bakar : Minyak HSD : 30,426 ton/jam/unit
Gas Propane : 9,2 kg/sec/0,011 MMBTU/kWh
Temperatur : Udara masuk : 30 o
C
Gas buang : 554 o
C
84

Tahun Pembuatan : 1992
Generator
Pabrik : ABB GT
Type : WY Z1L-097LLT
Phasa : 3 (tiga)
Frekuensi : 50 Hz
Faktor Daya : 0,8 (lagging)
Tegangan : 15,750 kV
Putaran : 3000 rpm
Kapasitas : 210.999 kVA
Massa : 2,72 Ton
J : 5,72 Ton m2
Stator : U = 15.750 V I = 7698 Amp CLB (IEC)
Rotor : U = 310 V I = 1473 Amp
Insulation Class : F-stator
Turbin Uap
Pabrik : ABB
Type : DKZ-Z-2094
Serial : I-36021
Putaran : 3000 rpm
Kapasitas : 199.600 kW
Jumlah Sudu : 30 (tigapuluh) tingkat
Temperatur : 479 o
C
Tekanan : 60 bar
Generator
Pabrik : ABB GT
Type : WY-Z1L-100LLT
Serial : HM 300792
84

Fasa : 3 (tiga) Y
Frekuensi : 50 Hz
Faktor Daya : 0,9
Tegangan : 18.000 kV
Putaran : 3000 rpm
Kapasitas Daya : 236.000 kVA
Nominal Output : 223.000 kVA
Arus : 7153 Amp
Insulation Class : F-stator
84

BAB III
LANDASAN TEORI
III.1 Turbin Gas
III.1.1 Umum
Sebuah pusat listrik tenaga gas turbin terdiri dari beberapa bagian yaitu kompresor,
ruang pembakaran, turbin gas, dan generator. Bagian – bagian tersebut kemudian
terintegrasi dengan suatu sistem kerja yang secara garis besar digambarkan pada gambar
berikut:
Gambar III-1 – Diagram Aliran Daya
Udara luar masuk melalui turbin air inlet filter menuju kompresor, kemudian udara
tersebut ditekan atau dimampatkan. Udara yang telah dimampatkan tersebut dialirkan ke
dalam ruang bakar. Di dalam ruang bakar disemprotkan bahan bakar ke dalam arus udara
tersebut sehingga terjadi proses pembakaran. Gas hasil pembakaran yang terbentuk
kemudian dimasukkan ke dalam turbin sehingga akan menghasilkan gaya dorong untuk
memutar turbin. Turbin akan berputar yang pada gilirannya menggerakkan kompresor
84

kembali dan generator listrik sebagai daya yang dimanfaatkan lebih lanjut. Gas hasil
pembakaran ini akan keluar ke luar dan berbaur dengan udara bebas melalui exhaust
silencer.
Jenis kerja turbin seperti yang telah dijelaskan di atas, apabila dilihat dari aliran
udaranya, menggunakan sistem terbuka. Keuntungan dari sistem terbuka gas turbin adalah:
1. Ruang bakar yang ringan
Ruang bakar berukuran kecil tetapi dapat menghasilkan temperature yang tinggi
dibandingkan dengan turbin uap. Sistem awal pengapiannya mudah karena hanya
membutuhkan penyulut untuk pertama kali dan pembakaran – pembakaran
berikutnya akan berlangsung sendiri. Desain ruang bakarnya dapat digunakan untuk
membakar habis semua bahan bakar hidrokarbon, baik berupa gas maupun minya
diesel, hingga bahan bakar padat, walaupun jenis bahan bakar padat hampir sama
sekali tidak digunakan.
2. Perputaran rotor dari turbin ataupun kompresor yang satu sumbu
Pergerakan atau perputaran dari rotor baik pada turbin maupun pada kompresor
berada pada satu rotor yang sama sehingga gaya yang dihasilkan akan seimbang
dan secara keseluruhan, getaran yang dihasilkan akan sangat kecil.
3. Waktu pemanasan
Dikarenakan penggunaan campuran antara bahan bakar maupun udara yang
keduanya memiliki tekanan tinggi, waktu pemanasan pada awal starting turbin
dapat dilakukan dalam waktu yang relatif lebih cepat.
4. Perawatan dan Biaya
Perawatan turbin gas lebih mudah dikarenakan bagian dari sistem yang berputar
hanya sedikit dan oleh karena itu biayanya lebih murah. Selain itu, turbin gas
membutuhkan oli pelumas yang lebih sedikit sehingga dapat menekan biaya
operasional.
5. Sistem Pelumasan
Bagian yang perlu dilumasi terbatas pada bagian yang berputar yaitu kompresor,
bearing turbin, dan pada gear unit.
6. Ringkas
Apabila dibandingkan dengan turbin uap, turbin gas lebih sederhana dan ringkas
karena tidak memerlukan boiler dengan feed water evaporator dan condensing
system.
84

Kerugian dari sistem terbuka turbin gas:
1. Daya guna yang rendah
Daya guna dari gas turbin secara umum rendah dikarenakan daya yang dihasilkan
oleh turbin harus dibagi untuk menggerakkan kompresor udara dan generator
listrik. Perbandingan dayanya kurang lebih 3:2:1
2. Kinerja keseluruhan sistem ditentukan oleh efisiensi dari tiap – tiap bagian
3. Kuantitas Udara
Turbin gas dengan sistem terbuka membutuhkan udara yang besar sebagai pasokan
utama.
Turbin gas bekerja berdasarkan prinsip siklus tenaga gas Brayton atau Joule yang terdiri
dari proses – proses berikut:
Gambar III-2 – Siklus Turbin Gas
• Langkah 1 – 2 : Proses isentropic kompresi
• Langkah 2 – 3 : Proses isobaric dengan penambahan energi
• Langkah 3 – 4 : Proses isentropic dekompresi
• Langkah 4 – 1 : Proses isobaric dengan pelepasan energi
84

Layaknya mesin termodinamis lain, suhu pembakaran yang lebih tinggi akan
menghasilkan tingkat efisensi yang lebih besar. Faktor yang membatasi adalah baja, nikel,
keramik, ataupun material lainnya yang dapat mempertahankan mesin dari panas atau
tekanan. Selain itu, diusahakan pula agar kondisi dari turbin tetap dingin. Kebanyakan
turbin juga mengusahakan pendayagunaan ulang panas yang terbuang, yang pada sistem
terbuka akan terbuang sia – sia. Recuperator adalah tempat terjadinya pertukaran panas
yang melewatkan panas yang terbuang untuk melakukan kompresi udara sebelum
terjadinya pembakaran. Pada siklus kombinasi, panas yang terbuang dialirkan ke turbin
uap, sementara pada kombinasi panas dan daya (co-generation) menggunakan panas yang
terbuang untuk menghasilkan air panas.
Sebagai prinsip dasar, bahwa semakin kecil mesin, maka akan semakin tinggi pula
kecepatan putaran yang dibutuhkan untuk mempertahankannya putaran maksimum.
Kecepatan puncak bilah turbin menentukan tekanan maksimum yang dapat diperoleh,
yang kemudian menghasilkan daya maksimum yang dimungkinkan, tanpa bergantung dari
ukuran mesin. Mesin jet beroperasi pada kecepatan 10.000 rpm, sementara mikro-turbin
beroperasi pada kecepatan 100.000 rpm.
Untuk menghitung efisiensi thermal dari suatu turbin gas yang menggunakan
sistem terbuka berlaku persamaan:
(persamaan 3-1)
(persamaan 3-2)
dimana = Energi yang ditambahkan pada keadaan 1-2
= Energi yang dibuang pada keadaan 1-4
= Perbandingan kompresi
k = Perbandingan panas spesifik (1,3 – 1,4 untuk udara)
84

Suatu turbin gas pada umumnya memiliki tingkat efisiensi yang rendah
dikarenakan tingkat konsumsi bahan bakar yang tinggi sementara panas yang terbuang
masih memiliki suhu yang tinggi.
III.1.2 Kompresor
Fungsi dari kompresor adalah untuk menaikkan tekanan udara. Kompresor yang
biasa dipergunakan adalah kompresor aksial dikarenakan tingkat efisiensi yang lebih tinggi
yang dimiliki oleh kompresor aksial bila dibandingkan dengan kompresor sentrifugal,
walaupun bobotnya lebih berat. Pada kompresor ini, udara mengalir secara aksial mulai
inlet sampai outlet kompresor, seperti layaknya udara mengalir pada sebuah pipa, hanya
saja pada kompresor, karena memiliki beberapa tingkat penekanan udara, maka udara yang
mengalir makin ke dalam kompresor makin tinggi tekanannya.
Arah aliran udara ketika melalui kompresor aksial seperti ketika sedang melalui
pipa, yaitu mendatar seperti yang ditunjukkan oleh gambar. Setiap turbin memiliki
tingkatan aliran yang berbeda, bergantung dari jenis dan spesifikasi turbin. Tinggi
kenaikan tekanan udara pada kompresor dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
(persamaan 3-3)
dimana H = kolom udara (meter)
g = gravitasi
= 9,81 m/s2
84

Gambar III-3 – Arah Aliran Udara pada Kompresor Aksial
III.1.3 Ruang Bakar
Ruang bakar terdiri dari selubung luar dan suatu tabung silindris yang di bagian
dalamnya dilengkapi dengan pembakar dan dikelilingi oleh beberapa penyemprot bahan
bakar (nozzle) yang jumlahnya bergantung kepada jenis turbin.
Sebagian udara dari kompresor dialirkan di luar ruang bakar, dengan maksud
supaya berfungsi sebagai pendingin ruang bakar. Udara ini kemudian mengalir masuk ke
dalam melalui bagian yang terbuka, untuk mendapatkankan pencampuran yang baik dan
pembagian temperatur yang merata di seluruh bagian di luar ruang bakar.
Ruang bakar yang baik memenuhi beberapa persyaratan berikut:
• Tekanan yang hilang kecil
• Efisiensi pembakaran tinggi
• Kestabilan pengapian yang baik
• Ringan
• Daya tahan yang baik
• Endapan karbon rendah
Pada suatu ruang bakar, luas penampang yang dibutuhkan dapat dihitung melalui
persamaan:
(persamaan 3-4)
84

kecepatan udara di daerah pembakaran mulai c = 25 m/s hingga 30 m/s, bila c
berada di bawah nilai tersebut maka akan terjadi penyebaran api ke arah kompresor,
sementara bila c berada di atas nilai tersebut maka api akan mengarah ke saluran di luar
ruang bakar.
Hal ini akan mengakibatkan kenaikan temperatur di bagian masuk turbin semakin
tinggi, juga akan memadamkan api di ruang bakar dan menyebabkan timbulnya thermal
stress, yang diakibatkan distribusi temperatur yang tidak merata di bagian sebelum turbin.
III.1.4 Turbin Gas
Konstruksi utama dari turbin gas seperti yang terlihat pada gambar terdiri dari
kompresor dan turbin yang berada pada rotor yang sama (single shaft) yang ditumpu oleh
konstruksi baja.
Sistem sudu – sudu turbin gas terdiri dari sudu pengarah yang ditempatkan di
dalam rumah turbin atau penyangga sudu penyerah dan sudu jalan.
Gambar III-4 – Turbin Gas dengan Sistem Terbuka dan Satu Shaft
84

Untuk memutar kompresor, kecepatan turbin gas dibuat lebih tinggi, supaya
diameternya bisa dibuat lebih kecil dan sudu – sudunya bisa dibuat lebih panjang.
Daya yang dihasilkan turbin dapat diperhitungkan dengan menggunakan
persamaan:
(persamaan 3-5)
di mana:PT = daya yang dihasilkan turbin keseluruhan (kW)
PV = daya yang diperlukan untuk menggerakkan kompresor (kW)
PN = daya efektif yang keluar untuk memutar mesin (kW)
Biasanya daya efektif pada turbin gas sudah diketahui karena ukuran turbin gas
ditentukan oleh daya yang berguna. Daya yang dihasilkan turbin gas harus dibagi sebagian
untuk menggerakkan kompresor udara dan sebagian lagi untuk menggerakkan generator
listrik.
Instalasi turbin gas yang bersifat tetap tidak mengalami pemindah – mindahan,
seperti pada instalasi yang dipakai untuk memutar generator dan untuk menggerakkan
kompresor. Oleh karena itu, turbin harus dapat bekerja dalam jangka waktu yang panjang.
Untuk mendapatkan durasi masa pakai yang lebih lama, maka dalam pemakaiannya turbin
haruslah memikul beban yang tinggi agar efisiensi yang didapat semakin besar.
Dengan semakin tingginya operasi turbin gas, maka kekuatan logam bahan instalasi
turbinpun akan turun. Sifat material yang disebut sebagai kekuatan rangkak, yang
kemudian menjadi salah satu faktor penentu dalam pemilihan logam untuk instalasi turbin
gas.
Untuk turbin gas dengan proses sistem terbuka hanya dapat menggunakan bahan
bakar cair atau gas karena hasil proses bahan bakarnya harus bebas dari sisa bahan bakar
(abu) yang keras dan terutama tidak menimbulkan korosi akibat suatu peristiwa kimia.
Sebagai langkah pencegahan, penggunaan bahan bakar padat sangat dihindari.
III.1.5 Sistem Starting Turbin Gas
Pembangkit listrik ini tidak dapat dengan sendirinya melakukan start pada saat
pertama kali akan dijalankan. Ada beberapa sistem start yang dapat digunakan yaitu
dengan pneumatic start, electrohydraulic start, dan turbohydraulic start. Ketiga cara
tersebut menggunakan motor starter untuk menghasilkan gerakan mekanis (rotasional)
84

pertama yang dibutuhkan untuk menjalankan turbin. Selain cara tersebut, terdapat pula
cara lain dengan memanfaatkan karakteristrik elektronika daya, yaitu melalui penggunaan
Static Frequency Converter (SFC).
III.1.6 Sistem Kebutuhan Udara
Supaya umur hidup turbin gas yang biasa dipakai pada industri dapat diperpanjang,
maka turbin gas haruslah bekerja dengan temperatur rata – rata sebesar 950o
K. Untuk
mendinginkan sudu – sudu di setiap tingkat pada turbin, dialirkan udara dari kompresor.
Udara pendingin mengalir di sekeliling dinding sudu dan akhirnya keluar melalui lubang –
lubang kecil yang terdapat pada bagian sudu dan selanjutnya udara akan bercampur dengan
gas yang bekerja di dalam turbin. Fungsi utama dari sistem udara pada turbin gas adalah
membantu proses pembakaran. Tetapi selain itu, sistem udara juga dimanfaatkan untuk:
1. Memberikan tekanan pada oil seals
2. Pendinginan rotor turbin pada Turbin Cooling Air System
3. Membantu pengaturan udara untuk mengoperasikan sistem kontrol bahan bakar
4. Mencegah surge condition pada saat kecepatan turbin belum stabil, terutama pada
saat start.
III.1.7 Sistem Pelumasan
Sistem minyak pelumasan mensirkulasikan minyak pelumas bertekanan rendah ke
beberapa bagian dari turbin dan reduction drive gears yang memiliki fungsi selain sebagai
pelumasan tetapi juga sebagai media pendingin.
III.1.8 Sistem Bahan Bakar
Fungsi utama dari sistem bahan bakar adalah untuk mengontrol besarnya laju aliran
bahan bakar dengan mengontorl tekanan masuknya. Tujuan yang ingin didapat yaitu tubrin
generator dapat berjalan dan berfungsi dengan baik, kecepatannya maksimum dan pada
kecepatan rata – rata dapat diperoleh tegangan yang stabil, mencegah over-temperatur
selama start-up dan operasi, serta menghasilkan frekuensi tegangan AC yang baik
walaupun beban yang ada berubah – ubah.
84

Bahan Bakar Cair
Minyak bakar asalnya dari minyak bumi dan minyak bumi ini mengandung
campuran zat hidrokarbon. Minyak bakar berat dan sedang adalah yang pertama
kali dipergunakan pada turbin gas di industri. Minyak ini mengandung aspal dan
bitumen yang akan menyebabkan terbentuknya suatu endapan yang sukar terbakar
di ruang bakar dan pada sudu – sudu turbin. Sisa – sisa pembakaran yang didapat
dari pembakaran minyak bakar berat mempunyai bahan – bahan campuran yang
untuk meleburkannya dibutuhkan suhu yang tinggi. Berdasarkan kenyataan ini,
maka pemakaian minyak bakar berat dibatasi penggunaannya.
Bahan bakar untuk diesel cocok untuk turbin gas. Selain itu, dapat pula digunakan
minyak kasar yang diambil langsung dari ladang minyak karena sebagian besar dari
bagian – bagian tersebut mudah menguap.
Bahan Bakar Gas
Bahan bakar yang berbentuk gas yang umum digunakan untuk turbin gas adalah
gas bumi, karena merupakan bahan bakar ideal dan terbaik. Hal ini disebabkan
rendahnya radiasi yang dihasilkan serta proses pembakaran yang lebih mudah dan
bersih.
III.2 Generator Sinkron
III.2.1 Pengertian Generator
Generator adalah suatu mesin listrik di mana dalam proses kerjanya melakukan
konversi energi, yaitu dari energi mekanis menjadi energi elektrik. Proses konversi energi
tersebut dilakukan sebagai aplikasi nyata dari Hukum Faraday terkait dengan tegangan
induksi, yaitu:
(persamaan 3-6)
di mana: einduksi = tegangan yang dibangkitan
d = fungsi dari fluks
84

dt = fungsi dari waktu
tanda negatif diberikan pada persamaan tersebut sebagai symbol bahwa besarnya tegangan
yang dibangkitkan adalah suatu vektor dengan arah yang berlawanan dengan vektor dari
fluks.
III.2.2 Pengertian Generator Sinkron
Generator sinkron adalah suatu mesin listrik dimana terjadi konversi energi
mekanik yang dihasilkan oleh putaran kumparan rotor yang memotong suatu medan
elektromagnet yang dihasilkan di stator sehingga kemudian menimbulkan energi elektrik.
Secara prinsip, generator sinkron memiliki kumparan rotor yang berfungsi sebagai
pembangkit kumparan medan magnet yang terletak di antara kutub magnit Utara dan
Selatan yang diputar oleh suatu penggerak mula. Hasil perputaran tersebut kemudian akan
menimbulkan medan magnet berupa fluks. Fluks yang timbul ini bersumber dari suatu
sumber AC yang memiliki fungsi sinusoidal sehingga arah putaran dari fluks ini akan
berganti setiap ½ periode.
Fluks putar yang berganti – ganti arah tersebut kemudian akan memotong
kumparan stator sehingga pada stator akan timbul gaya gerak listrik. Gaya gerak listrik
tersebut, akibat pengaruh dari induksi fluks putar yang memiliki sumber AC, juga akan
bersifat bolak – balik yang berarti bahwa berputar dengan kecepatan sinkron terhadap
kecepatan penggerak mulanya.
III.2.3 Dasar – Dasar Pembangkitan Daya Generator Sinkron
Pada generator sinkron, ada beberapa hal dasar yang perlu diketahui sehubungan
dengan proses pembangkitan, yaitu:
• Lilitan yang berputar dengan putaran konstan pada alur medan magnet homogen
• Lilitan yang dalam keadaan diam pada suatu medan magnet homogeny yang
berputar konstan
• Prinsip Induksi Heteropolar (asiklis)
84

Prinsip Induksi Heteropolar atau asiklis menjelaskan bahwa apabila sepotong kawat berada
dalam medan magnet diputar pada sumbunya, maka kawat tersebut akan memotong garis –
garis gaya sehingga fluksi yang dilingkupinya sebesar:
(persamaan 3-6)
Menurut Hukum Faraday,
(persamaan 3-7)
sehingga akan diperoleh persamaan
(persamaan 3-8)
karena
(persamaan 3-9)
di mana bila
, maka
, maka (persamaan 3-10)
apabila prinsip tersebut diterapkan terhadap kumparan di mana kumparan merupakan
gabungan sejumlah belitan kawat, maka persamaan di atas akan dimodifikasi menjadi:
(persamaan 3-11)
yang kemudian dapat ditulis ulang menjadi:
(persamaan 3-12)
di mana: N = jumlah eblitan
ω = kecepatan putaran (
Φ = besar fluks medan (Webber)
ê = emaks =
EN = ggl induksi yang dibangkitkan pada sejumlah N belitan kawat
III.2.4 Medan Magnet pada Generator Sinkron
Pada generator sinkron, terdapat dua jenis medan magnet:
84

Medan Utama
Medan Utama adalah medan yang mempengaruhi kerja dari generator sinkron.
Terdapat dua jenis medan utama, yaitu:
1. Magnet Permanen
Medan magnet yang daya magnetisnya tidak dapat diatur dalam suatu
batasan tertentu dan secara berangsur – angsur mengalami perlemahan
2. Elektromagnet
Medang magnet dimana daya magnetisnya dapat diatur dalam suatu
batasan tertentu. Sebagai arus penguat, dipakai arus searah yang
dimasukkan ke dalam belitan melalui sikat ataupun slip-ring. Arus DC
ini diambil dari suatu komponen penguat yang disebut dynamo
pembangkit atau exciter.
Medan Jangkar
Medan jangkar adalah medan yang timbul di belitan stator, sehingga sering disebut
juga sebagai medan stator. Medan ini timbul sebagai hasil superposisi dari medan
AC yang berasal dari tiga kumparan stator. Tiga kumparan stator ini mewakili
masing – masing phasa dari arus bolak – balik, yaitu R, S, dan T. Sumbunya
membentuk sudut sebesar dan arus yang berbeda phasa sebesar 120o
. Kecepatan
dan arah perputaran sama dengan medan utama, sehingga keduanya dapat
disuperposisikan.
Besarnya putaran ini dapat diketahui berdasarkan:
(persamaan 3-13)
Atau
(persamaan 3-14)
di mana:n = jumlah putaran per menit
f = frekuensi AC yang dipergunakan
p = jumlah kutub
120 = besarnya perbedaan phasa di antara kutub sumbu
84

Gambar III-5 – Skema Lilitan Generator 3 Phasa
III.2.5 Tegangan yang Diinduksikan
Besar gaya gerak listrik yang diinduksikan oleh kumparan stator per phasa adalah:
(persamaan 3-15)
di mana: = gaya gerak listrik induksi kumparan stator
f = frekuensi output generator
M = jumlah kumparan per phasa
kd = faktor distribusi
Φ = fluks magnet per kutub per phasa
dapat dinyatakan juga bahwa , di mana Z = jumlah konduktor seluruh slot per phasa
maka, persamaan tersebut dapat ditulis ulang menjadi:
(persamaan 3-16)
(persamaan 3-17)
di mana
(persamaan 3-18)
84

Sementara, harga rata – rata dari gaya gerak listrik induksi adalah:
(persamaan 3-19)
III.2.6 Hubungan Kerja Parallel Generator Sinkron
Kerja parallel adalah pengoperasian beberapa buah generator secara bersama –
sama, di mana output dari genset yang beroperasi disalurkan ke beban melalui bus yang
sama (common busbar system). Sedangkan yang dimaksud dengan sinkronisasi adalah
kerja satu generator untuk kerja parallel dengan generator lainnya, karena pada umumnya
generator sinkron yang bekerja utnuk suatu sistem tenaga bekerja parallel dengan banyak
generator lain. Kerja parallel antar beberapa generator dilakukan utnuk meningkatkan
besarnya daya yang dihasilkan.
Seringkali sistem, dimana generator yang akan dihubungkan, sudah mempunya
begitu banyak generator dan beban yang terpasang, sehingga berapapun jumlah daya yang
diberikan oleh generator yang baru masuk tidak mempengaruhi tegangan dan frekuensi
dari sistem. Hal ini yang disbeut generator terhubung pada sistem yang kuat sekali.
Generator dalam keadaan diam tidak boleh dihubungkan ke jala – jala atau sistem
karena pada saat diam, gaya gerak listrik yang terinduksi pada stator adalah nol dan
berakibat hubung singkat. Adapun tujuan utma adari pelaksanaan kerja parallel tersebut
adalah:
• Penambahan daya
Jika diesel yang terpasang tidak mampu menanggung pertambahan beban listrik
maka dengan kerja parallel masalah tersebut dapat di atasi sehingg daya kerja
generator dapat diandalkan
• Kontinuitas
Jika ada gangguan dari sumber listrik, maka beban akan tetap mendapatkan
supply listrik sehingga tidak terjadi pemutusan supply. Selain itu, keadaan
parallel menjamin kestabilan tegangan dan frekuensi walaupun besar beban yang
ditanggung berubah – ubah.
• Efisiensi
84

Efisiensi maksimum dari generator dapat tercapai juka generator mengirimkan
supply untuk beban puncak, begitu pula jika generator dioperasikan parallel
dengan generator lainnya.
Pada Generator Sinkron, terdapat hubungan kerja parallel, yaitu:
a) Generator parallel dengan jala – jala AC
b) Generator parallel dengan generator lain
Syarat kerja parallel dari generator adalah:
• Tegangan pada generator pertama sama dengan tegangan pada generator kedua
• Frekuensi ataupun kecepatan sudut dari generator pertama harus sama dengan
frekuensi maupun kecepatan sudut dari generator kedua
• Urut – urutan phasa dari kedua generator sama.
• Vektor tegangan yang saling berhimpit antara tegangan dari generator pertama
dengan jala – jala dari generator kedua.
Generator yang akan digunakan untuk kerja parallel pentanahannya hanya
dilakukan pada salah satu generator saja. Hal tersebut bertujuan untuk menhindari
terjadinya aliran harmonisa ketiga antar generator yang dapat merusak generator.
III.2.7 Konstruksi Generator Sinkron
84

Gambar III-6 – Struktur Generator Sinkron
Suatu mesin sinkron dapat bekerja sebagai generator maupun sebagai motor. Hal
ini dikarenakan keduanya memiliki konstruksi yang serupa. Perbedaannya terletak pada
fungsi konversi yang dilakukan, yaitu bila pada generator, mesin sinkron mengubah energi
mekanis dari suatu penggerak mula berupa turbin untuk menghasilkan energi elektrik,
maka pada motor, mesin sinkron memanfaatkan energi elektrik untuk menjadi energi
mekanis yang akan memutar suatu beban. Adapun konstruksi mesin sinkron terdiri dari:
• Rangka Mesin
Rangka mesin berfungsi sebagai pemegang inti jangkar atau stator. Pada mesin
besar putaran rendah dengan diameter yang sangat besar, rangka mesin
seringkali dibuat menjadi bagian – bagian yang dapat dilepas untuk
mempermudah pengangkutan. Rangka mesin terbuat dari besi cor
• Inti Stator
Inti stator terbuat dari lembaran – lembaran besi elektris yang terlaminasi.
Lembaran ini diikat menjadi satu dan membentuk stator. Laminasi dilakukan
agar rugi arus eddy menjadi kecil. Inti stator mempunyai alur – alur di mana
kumparan stator diletakan seperti pada gambar.
• Rotor
Ada dua jenis rotor yaitu rotor kutub menonjol (salient pole) dan rotor kutub
silindris. Rotor kutub menonjol dipakai pada mesin dengan putaran rendah atau
menengah. Untuk mesin yang besar, kumparan rotor seringkali dibuat dari kawat
84

persegi. Rotor dengan kutub silindris biasanya dipergunakan pada generator
yang digerakkan oleh turbin uap (kecepatan tinggi). Untuk putaran rendah,
biasanya berdiameter kecil dan panjang. Kumparan rotor diatur sedemikian
sehingga agar terdapat fluks maksimum pada suatu posisi tertentu.
• Kumparan peredam
Sering juga disebut kumparan sangkar, yang terdiri dari batang – batang
aluminium atau tembaga yang ujung – ujungnya dihubung singkat. Kumparan
ini berguna untuk meredam osilasi sehinga tidak terjadi hunting atau perubahan
kecepatan sesaat.
III.2.8 Sistem Pendinginan
Sistem pendinginan pada generator dapat dibedakan menjadi:
• Pendinginan dengan udara
Generator dengan kapasitas daya di bawah 15 MW didinginkan dengan udara
biasa yang dialirkan melalui cutting menuju stator dan air gap
• Pendinginan dengan Hidrogen
Generator dengan kapasitas daya di atas 15 MW didinginkan dengan Hidrogen,
tetapi instalasi generator menjadi lebih sulit karena membutuhkan faktor
keamanan yang tinggi untuk mencegah adanya kebocoran yang dapat
menyebabkan terjadinya ledakan
III.2.9 Pengaturan Tegangan
Tegangan pada terminal dari generator sinkron bergantung dari beban yang
terpasang dan juga faktor daya dari beban tersebut. Pengaturan tegangan atau voltage
regulation dari suatu generator sinkron didefinisikan sebagia perubahan tegangan dari
beban nol ke beban penuh dengan menjaga eksitasi tetap dan putaran tetap. Untuk mesin –
mesin kecil, pengaturan tegangan dapat diperoleh secara langsung. Untuk memperoleh
harga teganan pada beban nol, E0, generator sinkron diputar pada kecepatan normal,
eksitasi diatur sehingga menghasilkan tegangan nominal V pada beban penuh dan
kemudian beban dilepas dengan juga menjaga agar putaran serta arus penguat tetap
konstan.
84

Hal ini kemudian disebut sebagai regulasi tegangan, yang diartikan sebagai batasan
agar kerja generator berada dalam tingkat yang dapat ditoleransi, yang dapat dihitung
melalui persamaan:
(persamaan 3-20)
III.3 Penyearah: Perubahan dari AC ke DC
Input daya pada motor umunya berasal dari sumber yang memiliki tegangan dan
frekuensi yang konstan seperti pada frekuensi 50 Hz ataupun 60 Hz, sementara
keluarannya haruslah dapat memberikan supply berupa tegangan dan/atau frekuensi yang
berubah – ubah ke motor tersebut. Secara garis besar, proses tersebut berlangsung dalam 2
langkah, sumber AC pertama – tama disearahkan ke DC. Kemudian, sumber DC kemudian
dikonversi ke DC dengan penyesuaian bentuk gelombang keluaran.
III.3.1 Penyearah Phasa Tunggal Gelombang Penuh dengan Dioda Jembatan
Gambar III-7 – Konfigurasi Penyearah Jembatan Gelombang Penuh
Perhatikan Gambar III-11, pada rangkaian tersebut, beban resistor R dialirkan dari
sumber tegangan Vs(t) = V0 sin ωt melalui 4 buah diode yang terhubung dalam penyerah
gelombang penuh konfigurasi diode jembatan.
Jika diandaikan bahwa diode adalah diode ideal, dapat digambarkan bahwa
keadaan diode – diode tersebut adalah sebagai berikut:
• Diode D1 dan D3 dalam keadaan ON, diode D2 dan D4 dalam keadaan
OFF ketika Vs(t) > 0
• Diode D2 dan D4 dalam keadaan ON, diode D1 dan D3 dalam keadaan
OFF ketika Vs(t) < 0
84

Tegangan pada resistor, seperti yang digambarkan pada Gambar III-12 dapat
diperhitungkan sebagai berikut:
(persamaan 3-21)
Perhatikan bahwa tegangan resistor bersifat positif untuk kedua polaritas dari
tegangan sumber, yang kemudian diistilahkan sebagai penyerah gelombang penuh. Nilai
DC rata – rata dari bentuk gelombang ini dapat diperhitungkan dengan persamaan:
(persamaan 3-22)
Gambar III-8 – Tegangan pada Resistor R
Akan tetapi, bentuk gelombang seperti ini tidak memungkinkan untuk dapat
dipergunakan pada berbagai peralatan sebagaimana gelombang DC lainnya, sehingga
gelombang DC yang dikehendaki haruslah konstan dan tanpa riak. Untuk memperolehnya,
dapat dipergunakan kapasitor yang akan memperhalus tegangan DC yang dibentuk.
Gambar III-9 – Penyearah Jembatan Gelombang Penuh dengan Filter Kapasitor
84

Gambar III-10 – Tegangan pada Resistor R setelah Diberikan Filter Kapasitor
III.3.2 Penyerah Diode Jembatan Tiga Phasa
Walaupun pada umumnya sistem daya phasa tunggal banyak dipakai pada
peralatan yang memiliki rating antara 5 kW atau lebih, pada sistem dengan daya yang lebih
besar banyak mempergunakan sumber 3 phasa. Secara umum, hal – hal yang terdapat pada
penyearah diode jembatan phasa tunggal juga berlaku untuk penyearah diode jembatan tiga
phasa.
Gambar III-11 – Penyearah Gelombang Penuh 3 Phasa
84

Gambar III-12 – Tegangan Saluran-ke-Saluran dan Tegangan pada Resistor R
Pada Gambar III-11, ditunjukkan suatu sistem dimana beban R mendapat supply
dari suatu sumber tiga phasa yang melalui diode jembatan tiga phasa, enam pulsa. Gambar
III-12 menunjukkan fungsi tegangan tiga phasa tegangan saluran-ke-saluran (Nilai puncak
where adalah nilai rms dari tegangan saluran-ke-saluran) dan tegangan
resistor VR(t). Akan tetapi, yang membedakan antara penyerah phasa tunggal dengan tiga
phasa adalah bahwa VR(t), tegangan resistor tidak akan mencapai nilai nol, akan tetapi
jembatan diode tiga phasa tersebut akan menghasilkan nilai dari tiga buah tegangan
saluran-ke-saluran. Nilai dc rata – rata dari tegangan ini adalah:
(persamaan 3-23)
di mana V1-1,rms merupakan nilai rms dari tegangan saluran-ke-saluran.
Gambar III-13 – Tabel Waktu Konduksi Diode untuk Penyearah Jembatan 3 Phasa
Gambar III-14 menunjukkan urutan switching diode untuk jembatan tiga phasa
berdasarkan periode tunggal dari gelombang tiga phasa yang dihasilkan. Perhatikan bahwa
hanya dua buah diode yang berada dalam kondisi ON pada waktu yang bersamaan dan
setiap diode berada dalam kondisi ON pada 1
/3 siklus atau sebesar 120o
.
84

Gambar III-14 – Penyearah Jembatan 3 Phasa dengan SCR
Pada pengaturan phasa dengan menggunakan jembatan SCR, akan menghasilkan
output seperti pada gambar berikut:
Gambar III-15 – Tegangan Beban untuk Firing yang ditunda pada SCR pada Jembatan
SCR dengan (a) �d = 0,1Π dan (b) �d = 0,9Π
Sementara tegangan dc keluaran rata – ratanya adalah sebesar:
(persamaan 3-24)
III.4 Inverter: Perubahan dari DC ke AC
84

Inverter adalah peralatan elektronika daya yang digunakan untuk mengubah
tegangan dc menjadi tegangan dan frekuensi yang bervariasi yang banyak dipergunakan
untuk mengoperasikan motor. Rangakaian umum dari suatu Inverter adalah sebagai
berikut:
Gambar III-16 – Konfigurasi Inverter dengan Sumber Tegangan
Gambar III-17 – Konfigurasi Inverter dengan Sumber Arus
dimana Gambar III-16 merupakan suatu inverter dengan menggunakan sumber tegangan
dc yang konstan, V0, yang disebut sebagai bus tegangan dc pada masukan inverter.
Sementara Gambar III-17 dengan menggunakan suatu sumber arus dc yang konstan, I0
yang disebut sebagai inverter sumber arus.
III.4.1 Inverter Phasa Tunggal
Gambar III-18 – Konfigurasi Inverter dengan IGBT
84

Gambar III-19 – Konfigurasi Inverter dengan Saklar Ideal
Pada Gambar III-18 ditunjukkan konfigurasi inverter phasa tunggal di mana
bebannya memperoleh sumber dari tegangan dc, V0 yang dialirkan melewati satu rangkaian
yang terdiri dari empat IGBT. Rangkaian IGBT tersebut dinamakan sebagai konfigurasi
jembatan-H. MOSFET ataupun alat switching yang sejenis lainnya juga dapat
dipergunakan untuk menggantikan IGBT pada rangkaian.
Analisa terhadap rangkaian ini dimulai dari waktu yang dipergunakan untuk
switching jauh lebih lambat dibandingkan konstanta waktu pembebanan L / R. Kemudian
dengan mengganggap bahwa iL positif dan saklar S1 dan S3 berada dalam kondisi ON,
maka tegangan pada beban adalah V0 dan arusnya adalah V0 / R. Kemudian ketika S1
dimatikan, sementara S3 tetap dalam keadaan aktif, maka arus beban, yang tidak dapat
langsung berubah sebagai akibat pengaruh inductor, akan mengalir melalui D2. Hal yang
sama juga akan terjadi ketika S3 dimatikan, sementara S1 dibiarkan tetap menyala.
Gambar III-20 –Analisa dari Inverter Jembatan–H keadaan (a) S1&S3 nyala. (b) S3 nyala
Keadaan ini memungkinkan untuk membalik tegangan dan arus beban dengan
menyalakan S2 dan S4, yang mana VL = - V0 dan iL = - V0 / R. Kemudian , tegangan dapat
dikembalikikan ke nol dengan mematikan salah satu dari S2 atau S4. Pada satu saat ini,
satu siklus dari penerapan gelombang tegangan-beban dari Gambar III-24 telah dilengkapi.
Gelombang yang dihasilkan oleh urutan switching dengan waktu penyalaan Δ1T
dan waktu mati Δ2T (Δ2 = 0,5 – Δ1) untuk kedua bagian positif dan negatif dari siklus.
84

Gelombang tersebut memikiki unsur utama dari AC berupa frekuensi f0 = 1 / T, dimana T
adalah periode dari urutan switching, dan komponen pada frekuensi harmonisa ganjil dari
bagian utamanya.
Gambar III-21 – Gelombang Keluaran dari Inverter Jembatan-H
Gelombang tersebut dapat dipertimbangkan sebagai satu langkah sederhana yang
diperoleh melalui pendekatan gelombang sinusoidal. Analisa Fourier dipergunakan untuk
menunjukkan bahwa gelombang tersebut memiliki bagian utama yaitu amplitudo puncak
(persamaan 3-25)
dan pada harmonisa ganjil dari amplitudo puncak:
(persamaan 3-26)
Walaupun gelombang ini merupakan pendekatan terhadap gelombang sinusoidal,
tetapi telah jelas tergambar bahwa gelombang pendekatan tersebut memiliki komponen –
komponen utama dari gelombang sinusoidal.
III.4.2 Inverter Tiga Phasa
Gambar III-22 – Konfigurasi Inverter 3 Phasa dengan Sumber Tegangan
84

Gambar III-23 – Konfigurasi Inverter 3 Phasa dengan Sumber Arus
Pada inverter 3 phasa, baik yang menggunakan sumber arus maupun sumber
tegangan dapat menghasilkan gelombang seperti pada inverter phasa tunggal, yang mana
hasil yang diperoleh akan tampak seperti pada gambar berikut
Gambar III-24 – Gelombang Keluaran dari Inverter 3 Phasa
III.5 Excitation
III.5.1 Definisi Eksitasi
Generator Sinkron merupakan tipe mesin listrik yang sangat banyak digunakan
pada pembangkit – pembangkit listrik. Generator sinkron merupakan generator AC yang
beroperasi dengan putaran yang serempak antara rotor dengan medan putar stator. Pada
generator sinkron, pada bagian rotor terdapat kumparan medan sementara pada bagian
stator terletak kumparan medan jangkar. Proses eksitasi atau pembangkitan tegangan pada
generator sinkron adalah dengan memberikan arus DC pada belitan medan. Hal ini sesuai
dengan prinsip electromagnet, bahwa apabila suatu konduktor berarus pada suatu medan
magnet akan membangkitkan fluks yang kemudian menjadi tegangan AC. Besarnya
tegangan yang dihasilkan bergantung pada besarnya arus eksitasi dan kecepatan putaran
84

dari mesin, di mana apabila kedua variabel tersebut semakin besar, maka teganganpun
akan semakin besar.
III.5.2 Metode Eksitasi pada Generator Sinkron
Metode pembangkitan tegangan pada suatu generator sinkron bergantung kepada
jenis mesin yang dipergunakan serta pabrik yang membangun generator tersebut. Akan
tetapi, secara umum terdapat beberapa jenis cara pembangkitan tegangan yaitu:
1. Eksitasi dengan Generator DC
Pada sistem ini, sumber DC yang dipergunakan untuk eksitasi diperoleh dari
sebuah generator DC yang dikopel langsung dengan generator utama.
Arus yang dihasilkan oleh generator DC dialirkan menuju belitan rotor dari
generator utama melalui slip ring yang dilengkapi dengan sikat arang. Sistem ini
banyak dipergunakan pada pembangkit – pembangkit yang dibangun pada waktu
yang lampau dan telah ditinggalkan karena rendahnya efisiensi dalam
penggunannya.
2. Eksitasi dengan Generator Tanpa Sikat Arang
Sistem eksitasi ini menggunakan Permanent Magnet Generator (PMG) sebagai
sumber utama dalam proses pembangkitan. PMG merupakan jenis magnet
permanent yang menjadi rotor, sehingga tidak membutuhkan sumber eksitasi dari
luar untuk menghasilkan listrik. PMG akan menghasilkan tegangan AC, yang
kemudian disearahkan dengan bantuan thyristor menjadi sumber DC untuk
kemudian dialirkan ke belitan stator dari generator eksitasi.
Generator eksitasi kemudian akan membangkitkan tegangan AC yang disearahkan
dengan bantuan Rotating Rectifier. Tegangan DC yang dihasilkan kemudian yang
menjadi arus eksitasi untuk generator utama yang dialirkan langsung ke belitan
rotornya tanpa melalui sikat arang.
Apabila dibandingkan dengan proses eksitasi dengan generator DC, hal ini lebih
efisien karena tidak butuhkan perawatan khusus seperti kebutuhan mengganti sikat
arang. Untuk menjadi agar tegangan yang dihasilkan generator selalu konstan,
maka digunakan Automatic Voltage Regulator.
84

Gambar III-25 – Sistem Excitation dengan Brushless Generator
3. Static Excitation
Static excitation merupakan sistem pembangkitan tegangan yang lebih sederhana
dan modern dikarenakan tidak dibutuhkannya lagi generator tambahan apapun
sebagai media pembangkit tegangan DC yang akan digunakan sebagai arus eksitasi.
Untuk menggantikan fungsi generator tambahan tersebut, Static Excitation
menggunakan tegangan output dari generator yang disearahkan dengan bantuan
komponen elektronika daya. Sistem ini disebut sebagai Static Excitation
dikarenakan peralatannya yang bersifat statis atau diam dan tidak ikut berputar
bersama dengan generator. Penambahan AVR digunakan untuk menjaga tegangan
pada keadaan yang lebih stabil.
84

Gambar III-30 – Sistem Excitation dengan Static Excitation
84

BAB IV
START-UP PROCESS PADA
GAS TURBINE GENERATOR 1.1 PLTGU PRIOK
IV. 1 Prosedur Pengoperasian Generator
Dalam mengoperasikan suatu generator, operator harus mengikuti SOP (standard
operation procedure) yang ada sebagai petunjuk dalam mengoperasikan suatu unit
pembangkit. Prosedur pengoperasian dalam suatu sistem pembangkit secara umum dibagi
menjadi empat tahapan, yaitu:
a. Tahap Persiapan
Sebelum mengoperasikan generator, perlu dilakukan prosedur pemeriksaan secara
menyeluruh. Pemeriksaan sebelum pengoperasian akan menjamin kinerja generator
berfungsi dengan baik. Hal-hal yang perlu diperhatikan sebelum mengoperasikan
generator adalah sistem-sistem yang terkait dengan kinerja gas turbin, yaitu:
• Sistem Start
• Sistem Pendingin udara pada generator
• Sistem Pelumasan
• Sistem Udara pendingin ruang bakar
• Sistem Pengambilan dan Pembuangan Udara
• Sistem Pemutar Poros Hidrolik
• Sistem Compressor Bleed Valve
• Sistem Penyalaan Awal
• Sistem Bahan Bakar
• Adjusment Of The Compressor Variable Inlet Guide Vane
• Sistem Pendingin dan Pelindung Udara
• Sistem Pemantau Rotor Train
84

Bila pemeriksaan sistem di atas dalam kondisi yang baik, maka generator dalam
kondisi siap untuk dijalankan.
b. Tahap Menjalankan Generator
Tahap ini merupakan langkah menjalankan mesin generator dengan putaran rendah
kemudian putaran dinaikkan sampai ke putaran nominal. Setelah kecepatan putar
mesin mencapai putaran nominal, perlu dilakukan pengecekan terhadap parameter
yang ada pada unit tersebut agar berada dalam keadaan normal. Setelah pengecekan
unit dalam kondisi normal kemudian mesin siap untuk dilakukan pembebanan.
c. Tahap Pembebanan
Setelah generator berputar pada kecepatan normal dan dalam kondisi baik, maka
siap dilakukan pembebanan pada sistem operasi. Pembebanan pada generator dapat
bersifat resisitif, induktif maupun kapasitif tergantung dari jenis beban yang
diterima oleh generator.
d. Tahap Menghentikan Generator
Dalam menghentikan generator, haruslah diperhatikan untuk tidak mematikan
mesin secara mendadak. Akan tetapi haruslah mesin dilepaskan dari beban secara
perlahan untuk kemudian biarkan mesin bekerja tanpa beban guna memberikan
kesempatan pada mesin untuk menyesuaikan temperatur kerja seiring dengan
penurunan pemakaian bahan bakar. Apabila sedang diparalel, generator harus
dilepaskan dahulu dari hubungan paralel. Setelah generator berhenti, lakukan
pemeriksaan untuk menjamin keandalan mesin bila generator beroperasi kembali.
IV.2 Sistem pada Generator
Sebelum memulai pengoperasian generator, perlu diketahui sistem-sistem untuk
operasi generator, yaitu :
• Sistem Start (Starting System)
Sebelum mengoperasikan generator, perlu diperhatikan spesifikasi dari mesin
generator. Data mesin generator dapat diketahui dari buku manual yang
84

dikeluarkan oleh pabrik. Hal-hal yang perlu dikenali dari data pada mesin
generator, yaitu:
Mesin: Generator:
Diameter silinder Frekwensi
Langkah Tegangan antar fasa
Jumlah dan letak silinder Arus maximum
Letak silinder Daya keluar
Langkah volume persilinder Cos θ
Volume total langkah Eksitasi
Putaran normal Kemampuan operasi
Putaran engkol
• Sistem Pendinginan Air Pada Generator
Untuk menurunkan temperatur kerja pada generator diperlukan sistem pendinginan
dengan menggunakan air. Sistem pendinginan menggunakan air murni (fresh
water) yang tidak menggandung kadar garam dan silika ataupun kotoran-kotoran
penyebab korosi mesin. Air juga di campur dengan magnesium cromat. Gambar
dari sistem ini dapat dilihat pada HTCT 305 427. Komponen utama dari sistem
pendingin air generator ini adalah
• Coller PDC10 AC010, AC020, AC030
• Fans (kipas-kipas) PCD10 AN011, AN021, AN031
• Katup-katup PCD10 AA021, AA023
PCD10 AA031, PCD10 AA033
• Pompa sirkulasi PCC10 AP010,AP020
• Akumulator tekanan PCB70 BB001
• Katup pengatur tekanan PCB70 BB001
• Perpipaan
• Peralatan pengaman dan pemantau
Coller yang berfungsi sebagai penukar panas air/udara,kapasitas pendinginan
masing-masing coller adalah 50%. Rangkaian sistem pendingin merupakan sistem
tertutup dan bertekanan. Air yang telah mengalami treatment khusus tersebut
84

dipertahankan sirkulasinya oleh salah satu dari dua pompa sirkulasi PCC10 AP010
atau AP020 sedangkan pompa yang lainnya berada dalam keadaan stand by.
Pompa ini akan bekarja dengan otomatis jika tekanan pompa sirkulasi turun di
bawah nilai yang seharusnya atau salah satu dari pompa utama gagal beroperasi.
Panas yang dihasilkan oleh generator akan diserap oleh air pendingin di dalam
generator coller. Panas kemudian dibuang ke atmosphere melalui tiga buah
penukar panas air/udara dengan menggunakan udara yang dihembuskan oleh fan.
• Sistem Pelumasan
Berfungsi untuk mensuplay kebutuhan minyak pelumas dari gas turbin. Sistem
minyak pelumas membentuk suatu sirkuit pelumasan yang melumasi bantalan –
bantalan turbin gas dan auxiliary gear di samping itu juga mensuplay:
1. Sistem Power Oil Forwarding
2. Sistem Jacking Oil Sistem
3. Sistem Emergency Oil
4. Sistem Reset Untuk Hidrolik trip sirkuit
Gambar sistem ini dapat dilihat pada gambar HTCT 305 430. Komponen Utama
dari sistem minyak pelumasan sendiri terdiri dari:
• Lube Oil storage sistem MBV10 termaksud
 Tangki MBV10 BB001
 Lube oil heater MBV10 AH001, AH002
 Oil vapor exhaust fans MBV10 AN001, AN002
 Oil separator MBV10 AT001, AT002
• Lube Oil Forwarding sistem MBV21 termaksud
 Main lube oil pump MBV21 AP001
 Lube oil coller MBV21 AC020,AC030,AC040
 Twins filter MBV21 AT002
 Temperatur control valve MBV21 DT001
• Emergency Oil Sistem MBV22 termaksud
 Emergency oil pump MBV22 AP001
 Lube oil distribution sistem MBV40
84

 Lube oil return sistem MBV70
• Peralatan pengaman dan pengamatan
• Sistem pemipaan
Power oil sistem pada sistem pelumasan berfungsi untuk mensuplai kebutuhan
minyak yang dibutuhkan untuk menggerakan sistem kontrol hidrolik dan proteksi.
Sedangkan Jacking Oil System berfungsi untuk memberikan pelumasan secara
hidrodinamis yang berguna untuk memperkecil torsi atau gesekan pada bantalan.
Pada saat rotor barring jacking oil memperkecil torsi yang di butuhkan untuk
memutar poros turbin.
• Sistem Udara Pendingin Ruang Bakar
Sistem ini berfungi untuk mendinginkan Burner (ruang bakar). Gambar sistem ini
dapat dilihat pada gambar HTCT 305 436. Sistem udara pendingin ruang bakar
terdiri dari :
• Pendingin udara MBH41 AC001
• Tempertur indikator MBH41 CT002
• Katup searah MBH41 AA001,AA002
• Orifice MBH41 BP006,BP007
• Katup udara pendingin MBH41 AA010
Sistem Kebocoran Bahan bakar minyak kembali terdiri dari
• Katup kebocoran bahan bakar minyak MBH35 AA001
• Orifice MBH35 BP007
Sistem udara pendingin dan perapat MBH33 mengirim sistem udara pendingin
dengan udara yang sebelumnya telah didinginkan didalam sistem pendingin udara
(air cooler) MBH41 AC001. Sebagian Kecil dari udara pendingin di gunakan untuk
sistem udara kontrol pada blow off valve MBX69.
• Sistem Pengambilan Udara (Intake Valve) dan Sistem Udara Keluar (Exhaust
Valve).
84

Sistem pemasukan udara ini berfungsi untuk menyalurkan udara murni ke dalam
ruang bakar. Jumlah dan kualitas udara yang akan masuk ke dalam silinder (ruang
bakar) sangat penting bagi kinerja generator. Udara yang di ambil haruslah bersih
guna mencegah Fauling yang menyababkan drop nya daya keluaran,kesalahan
(malfunction) dan merusak mesin. Udara di arahkan ke inlet kompresor secara
aerodimanis.Sistem ini juga berfungsi untuk mengurangi kebisingan ke lingkungan.
Sistem pembuangan udara yang dikenal dengan knalpot pada mesin berfungsi
untuk menyalurkan gas sisa pembakaran ke udara luar dan sekaligus berfungsi
sebagai peredam getaran akibat ledakan pembakaran serta tekanan gas buang.
Fungsi sebagai peredam getaran ini sangat penting, mengingat getaran yang
berlebihan dapat mempercepat keausan komponen-komponen motor itu sendiri.
Gambar dari sistem intake air dapat dilihat pada gambar HTCT 305 435. Bagian-
bagian dari sistem intake air terdiri dari:
• Ducting udara masuk MBL30,yang meliputi :
 Pulse filter MBL30 AT001
 Compressor untuk pulse filter MBL30 AN001
 Silincer MBL30 BS001
• Sistem Pemutar Poros Hidrolik
Sistem ini berfungsi untuk memutar rotor setelah Gas Turbine set stop agar
pendinginan merata, juga untuk menghindari terjadinya pelengkungan poros
selama proses pendinginan berlangsung. Gambar dari sistem ini dapat dilihat pada
gambar HTCT 305 429. Pada prinsipnya sistem ini terdiri dari:
• Tangki MBX12 BB01
• Pompa AC bertekanan tinggi MBX22 AP001
• Pompa DC bertekanan tinggi MBX22 AP002
• Sistem minyak pengatur untuk peralatan pemutar poros Hidrolik MBX 51
terdiri dari :
 Katup pemandu (pilot valve) MBX51 AA001
 Katup pengatur tekanan (constanst presure velve) MBX51 DP001
• Alat-alat pemutar poros hidrolik MBK70
• Sistem Pemipaan
84

• Alat-alat pengaman dan monitor pemutar poros hidrolik
 Sistem Compressor Bleed valve
Untuk membuang sebagian udara kompresi ke udara bebas selama proses start up
dan shut-down. Hal ini adalah untuk mencegah terjadinya rotating stall (aliran
udara yang terputus-putus di sepanjang sudu kompresor dimana bersamaan itu pula
timbulah tegangan kelelahan pada sudu-sudu kompresor) yang akhirnya akan
menyebabkan kerusakan atau kegagalan pada sudu kompresor. Gambar dari sistem
ini dapat dilihat pada gambar HTCT 305 431.Sistem ini terdiri dari:
• Compressor bleed valve system MBA81 dengan:
 Dua bleed valve pada tingkat 1 MBA81 AA011 dan AA012 sesudah
baris ke 4 pada kompresor
 Satu bleed valve pada tingkat 2 MBA81 AA021 sesudah baris 8 pada
kompresor
 Satu bleed valve pada tingkat 3 MBA81 AA031 sesudah baris 12 pada
kompresor
 Blow of hood MBA81 HA800 yang di lengkapi dengan silencer MBA81
BS001
• Sistem udara untuk bleed valve MBX69 dengan:
 Katup penurun tegangan MBX69 DP001,DP003
 Supply orifice MBX69 BP001,BP003
 Safety relays MBX69 AA001,AA003
• Sistem minyak kontrol untuk bleed valve MBX48 dengan :
 Pilot valve untuk safety valve MBX48 AA001,AA003
 Orifice MBX48 BP011,BP013
• Sistem pengamanan dan monitoring
• Pemipaan
• Sistem Penyalaan Awal
Ignition fuel system adalah sistem penyalaan awal untuk membakar bahan bakar
minyak atau bahan bakar gas pada saat start turbin gas. Gambar dari sistem ini
84

dapat dilihat pada gambar HTCT 305 426. Komponen dari ignition fuel system
terdiri dari :
• Propane Gas Blok
• Gas bottles MBQ30 BB001,BB002
• Change over reducing valve MBQ30 AA001
• Filter MBQ30 AT001
• Ignition gas flow orifice MBQ30 BP001
• Stop valve MBQ30 AA002 sd AA005
• Ignition torch dan ignition transformer,termaksud ignition coil dan spark
plug MBM31 AV003
• Ignition fuel lines
• Sistem Pengaman dan sistem monitoring
Jumlah gas propane pada sistem penyalaan setiap unit 2 buah, 1 buah untuk
penyalaan sedangkan satu unit lagi untuk cadangan. Apabila tekanan gas pada botol
yang dipakai turun mencapai harga minimum, suplai gas akan di tunjang oleh botol
cadangan yang perpindahan botolnya secara otomotis.
• Sistem Bahan Bakar
Sistem bahan bakar pada turbin gas terdiri dari tiga pemilihan bahan bakar yaitu
dengan bahan bakar gas, minyak ataupun kombinasi dari kedua bahan bakar
tersebut.
• Sistem bahan bakar gas pada turbin gas disuplai oleh sistem suplai ke
burner dengan jumlah aliran bahan bakar gas sesuai dengan power output
yang dibangkitkan oleh turbin gas. Sistem bahan bakar gas telah
diintegrasikan ke dalam sistem proteksi pembangkit secara menyeluruh
dengan demikinan katup trip akan segera menghentikan aliran bahan bakar
yang menuju ke burner jikan terjadi trip emergency. Sistem bahan bakar gas
dapat dilihat pada gambar HTCT 305 432 dengan kelengkapan peralatan
dan komponen utama sebagai berikut:
 Sistem bahan bakar gas MBP31 termaksud
84

 Main shut off valve gas MBP31 AA001
 Relief valve MBP31 AA002
 Stop valve MBP31 AA010
 Trip valve MBP31 AA003
 2 buahMeasurement of gas flow MBP31 CP001
 Control valve MBP31 AA007
 Filter/separator MBP31 CF001
 Pressure limiting system MBP31 DP210
 Ignition gas system MBP32 termaksud
 Ignition gas/blow off valve MBP32 AA001
 Gas relief system MBP33 termaksud
 Gas relief fan MBP33 AN001
 Relief valve MBP33 AA001
 Fuel gas drain system MBP35 termaksud
 Silinder MBP35 BS001
 Gas piping
 Pretection dan monitoring device
• Sistem bahan bakar minyak pada turbin gas berfungsi untuk mensuplai
bahan bakar minyak ke burner untuk keperluan pembakaran pada tekanan
temperatur dan flow rate yang sesuai dengan power out yang dibangkitkan
oleh turbin gas. Sistem bahan bakar minyak pada turbin gas ini termaksud di
dalam sistem proteksi dari pembangkit, sebagai contoh bila terjadi
emergency trip maka suplai dari bahan bakar menuju ke fuel nozzle dengan
segera akan terhenti. Desain skematik dari bahan bakar minyak ini dapat di
lihat pada diagram HTCT 305 433. Komponen utama dari gas turbin adalah
sebagai berikut :
• The fuel transfer system MBN31 termaksud
• Fuel oil main stop valve MBN31 AA001
• Stop valve MBN31 AA004
• Drain pump MBN31 AP011
84

• Oil filter MBN31 AT001
• Fuel oil flow meter MBN31 CF001
• Fuel oil system dari fuel oil pump MBN32 termaksud
• Katup minimum flow MBN32 AA001
• Fuel oil relief velve MBN32 AA002
• Trip valve MBN32 AA005
• Control valve MBN32 AA007
• Non return valve MBN32 AA011
• Fuel oil pump MBN32 AP001
• Fuel oil return system MBN34 termaksud
• Non return valve MBN34 AA001
• Stop valve MBN34 BB001
• Fuel return flow meter MBN34 CF001
• Pressure limiting valve MBN34 DP001
• Fuel oil leakage return system MBN35 termaksud
• Fuel oil leakage MBN35 AP001
• Tank MBN35 BB001
• Three way valve MBN35 AA002
• Fuel oil leakage valve MBN35 AA001
• Nozzle blow off valve MBN35 AA010
• Fuel pipes
• Safety and monitoring equipment
Kecuali fuel oil main valve, hubungan antara pipa-pipa dan katup-katup yang
terletak pada combustor (fuel oil return valve, trip valve, control valve, nozzle
blow off valve fuel oil leakage valve), sedangkan komponen – komponen yang
lainnya diletakkan bersama-sama didalam blok bahan minyak.
• Sistem bahan bakar ganda pada turbin gas digunakan apabila gas turbin
menggunakan dua jenis bahan bakar gas dan atau minyak ke gas burner
84

MBM31 AV002 atau fuel nozzle MBM31 AV001. Masing-masing bahan
bakar akan diperhatikan tekanan dan suhunya. Banyaknya pembagian
bahan bakar bervariasi tergantung output yang dikehendaki. Menggunakan
dua bahan bakar pada turbin gas dapat dilakukan dari satu tipe bahan ke
bahan bakar lainnya jika ada gangguan pada salah satu sistem bahan bakar
tersebut. Sistem bahan bakar minyak akan mengambil alih secara otomatis
tanpa penundaan operasi. Peralihan penggunaanbahan bakar dapat
dilakukan secara manual. Bentuk diagram pada sistem ini dapat dilihat pada
gambar HTCT 305 434 meliputi peralatan :
• Fuel Oil system MBN (HTCT 690 263)
• Fuel gas system MBP (HTCT 690 262)
• Peralatan pemindahan bahan bakar lainnya
• Adjusment Of the Compressor Variable Inlet Guide Vane
Berfungsi untuk mengatur jumlah udara masuk dari air intake system yang akan di
kompresi oleh kompressor utama gas turbin yaitu dengan mengatur sudut dari
variable inlet guide vane. Pada combined cycle jumlah udara masuk sesuai dengan
perubahan beban,yaitu agar suhu exhaust gas di jaga tetap (konstan) agar di
dapatkan effisiensi maksimum. Gambar/desain dari variable inlet guide vane yaitu
HTCT 305 438 mencakup sistem-sistem seperti:
• Variable inlet guide vane MBA82 termaksud
• Linier amplifier MBAAS001
• Elektrik drive with DC motor dan pengereman nya
• Hidrolik drive
• Hidrolik clamping unit
• Power oil system for variable inlet guide vane MBX52
• Pilot valve MBX52 AA001
• Filter MBX52 AT001
• High pressure power oil system MBX22
• Safety dan monitoring equipment
84

• Sistem Pendingin Dan Pengamanan Aliran Udara
Berfungsi untuk melindungi rotor dan bagian – bagian turbin gas dari pengaruh gas
panas yang timbul akibat overheating, untuk melindungi sistem pendingin udara
dari masuknya gas panas serta untuk mencegah masuknya udara di luar sistem
panyaringan dari bagian bantalan kompresor ke dalam kompresor. Gambar dari
sistem ini dapat dilihat pada gambar HTCT 306 640. Sistem pendingin dan
pengamanan aliran udara MBH31 ini terdiri dari beberapa bagian yaitu:
• The colling and sealing air system for turbin exhaut
• The colling and sealing air system for turbin and compressor diffusor
• The sealing air system for compressor system
• The colling vane carriers and turbine vane
• The colling of the inner housing
• The colling of the gas turbine rotor and turbine blades
• Sistem Pemantau Rotor Train
Berfungsi untuk mencegah terjadinya kerusakan pada rotor turbin gas dikarenakan
oleh kecepatan yang melampaui nilai nominal yang diijinkan maupun dikarenakan
oleh getaran yang terlalu besar sewaktu rotor bekerja. Gambar dari sistem ini dapat
dilihat pada gambar HTCT 306 693. Sistem ini terdiri dari beberapa komponen
yaitu:
• Electrical Probes for speed MBA30 CS001 TO 003
• Mechanical-hydraulic overspeed protecting device MBX01
• Trip and reset equipment MBX01 AA010
• Overspeed trip MBX01 AZ010
• Bearing pedestal vibration pick-ups
IV.3 Pembangkitan Tegangan pada Gas Turbine Generator 1.1 PLTGU
Priok
Secara spesifik, proses pembangkitan tegangan pada Gas Turbine Generator 1.1
UBP Priok dibagi dalam 25 langkah kerja. Generator 1.1 PLTGU Priok memakai SFC
84

sebagai penggerak mula, dimana generator akan bekerja sebagai motor terlebih dahulu
hingga gas turbin mencapai kecepatan nominal 2800 rpm. Turbin berada dalam keadaan
kerja autonom dimulai dari 700 rpm hingga kemudian pada 2500 rpm, SFC dilepaskan dari
sistem. Kemudian pada 2800 rpm, proses eksitasi dimulai untuk kemudian generator
mampu menghasilkan tegangan keluaran. Secara lengkap langkah – langkah pembangkitan
tegangan pada Gas Turbine Generator 1.1 Priok adalah sebagai berikut:
Step 1
1. Pengaktifan pasokan minyak pelumas
2. Pembukaan saluran pembuangan udara
3. Pemilihan bahan bakar diatur ke bahan bakar cair
Keterangan:
Pada langkah pertama, sistem pelumasan diaktifkan untuk melumasi area – area
yang melakukan gerak yaitu pada beberapa bagian turbin dan bantalan –
bantalannya. Selain itu, dilakukan pemilihan bahan bakar berupa bahan bakar cair
atau HSD (High Solar Diesel).
Step 2
1. Pemilihan bahan bakar gas
2. Pemilihan bahan bakar dual
Keterangan:
Pada langkah kedua, apabila diinginkan sistem bahan bakar gabungan, maka
pemilihan bahan bakar gas dan dual haruslah diaktifkan.
Pada Langkah 1 dan Langkah 2 diketahui bahwa pengoperasian dimulai dengan
pembukaan aliran minyak pelumas serta pembukaan jalur gas buang. Turbin gas
sendiri dapat dioperasikan dengan menggunakan bahan bakar gas maupun cair
(HSD) atau bahkan penggabungan dari kedua bahan bakar tersebut. Langkah ini
perlu dilakukan karena sebelum start up turbin gas, sistem rotor turning atau rotor
barring sudah terlebih dahulu diaktifkan. Pembukaan exhaust gas tract dilakukan
84

untuk menghindari kegagalan (trip) turbin karena apabila dicapai suhu exhaust
(TAT) ± 575°C turbin akan trip.
Step 3
1. Stop Valve berada pada posisi terbuka
2. Kipas Pembuangan Udara dikondisikan terbuka
3. Relief Valve berada pada posisi tertutup
4. Pemilihan bahan bakar gas
Keterangan:
Pada langkah ketiga, Stop Valve diatur dalam posisi terbuka dan kipas pembuangan
udara juga diatur dalam posisi terbuka. Akan tetapi Relief valve dari generator
diatur dalam posisi tertutup. Kemudian dilanjutkan dengan pemilihan gas sebagai
bahan bakar sebelum proses automatic start dijalankan.
Step 4
1. Pemilihan bahan bakar cair
2. Pemilihan bahan bakar dual
Keterangan:
Pemilihan bakar dilakukan untuk mengganti bahan bakar yang telah dipilih dari gas
menjadi bahan bakar cair ataupun bekerja secara dual.
Step 5
1. Pengaktifan Fuel Forward System
Keterangan:
Fuel Forward System merupakan mekanisme pengaturan pasokan bahan bakar gas
dari tempat penampungannya menuju ke saluran bahan bakar sebelum akhirnya
menuju ruang pembakaran.
Step 6
1. Pengaturan tekanan yang rendah pada tempat pengiriman bahan bakar cair
84

2. Pembukaan Main Stop Valve dari penampungan bahan bakar cair
Keterangan:
Pembukaan Main Stop Valve bertujuan untuk memulai pengaliran bahan bakar cair
dari tempat penampungannya dengan tekanan yang diatur pada tingkat rendah.
Step 7
1. Pompa bahan bakar minyak dijalankan
Keterangan:
Pompa bahan bakar minyak dijalankan sebagai kelanjutan dari langkah sebelumnya
untuk mengalirkan bahan bakar cair.
Pada Langkah 3 sampai dengan Langkah 7 merupakan suatu mekanisme
pemilihan bahan bakar, baik gas, cair, maupun gabungan, untuk dipasok ke
dalam sistem pembakaran nantinya.
Adapun Start Up dengan menggunakan bahan bakar gas adalah:
1. Pada saat automatic start dilakuan pilihan bahan bakar gas
2. Relief Valve MBP31 AA002 masih dalam keadaan tertutup, sedangkan
Main Shut-off Valve MBP31 AA001 dalam keadaan terbuka. Aliran dari
bahan bakar gas sepanjang Trip Valve MBP31 AA003 masih dalam
keadaan tertutup sehingga aliran bahan bakar masih tertahan sampai saat di
mana Gas Relief Fan MBP31 AN01 diaktifkan.
3. Proses start up dilanjutkan setelah Operator mendapat feedback berupa
keterangan dari Main Shuf-off dan Gas Relief Fan yang telah beroperasi
serta Relief Valve telah tertutup.
4. Setelah tercapainya kecepatan nominal dari turbin untuk memulai proses
pembakaran atau ignition, maka Trip Valve akan berada pada posisi terbuka
sehingga kemudian Fuel Ignition System akan beroperasi. Pasokan gas
setelahnya berada dalam kendali Control Valve MBP31 AA007 dan
Ignition Gas/Blow-off Valve MBP32 AA001.
5. Gas propane yang dipasok oleh Ignition Fuel System MBQ30 akan
menyulut Ignition Torch MBM31 AV003. Hal ini berlangsung hingga
84

tekanan nominal telah tercapai oleh Control Valve yang kemudian memicu
operasi otomatis dari Blow-off Valve.
6. Ketika Trip Valve dibuka, terjadi perubahan posisi dari Blow-off yang
semula tertutup menjadi dalam keadaan terbuka. Hal ini mengakibatkan
mengalirnya gas dari Ignition Das menuju Orifice MBP BP001 untuk
kemudian menuju Burner MBM31 dan berakhir di Ruang Pembakaran
(Combuster) MBM30.
7. Setelah pembakaran perdana berhasil, 3 buah monitor pengawas, MBM
CN001, MBM CN002, MBM CN003 akan bekerja mengawasi proses
pembakaran tersebut. Proses penyulutan yang dilakukan dihentikan
sementara Control Valve mengatur besar bukaan katup aliran gas ke dalam
ruang bakar agar sesuai dengan kerja pembebanan yang diinginkan.
Adapun Start Up dengan menggunakan bahan bakar cair (HSD) adalah kurang
lebih seperti proses Start Up dengan bahan bakar gas, hanya saja terdapat beberapa
perbedaan langkah kerja yaitu:
1. Main Stop Valve MBM31 AA001 akan terbuka dan dengan bantuan Fuel
Oil Pump MBN32 AP001 akan mengatur tekanan aliran bahan bakar.
2. Fuel Pump MBN32 AA001 berfungsi untuk memberikan tekanan tambahan
pada bahan bakar sebelum kemudian dialirkan menuju Relief Valve
MBN32 AA002.
3. Aliran bahan bakar akan kembali ke tangki utama dan menuju Minimum
Flow Valve MBN32 AA001 setelah Turboset Gas mencapai nilai yang telah
ditetapkan berdasarkan kebutuhan. Minimum Flow Valve berfungsi untuk
meningkatkan tekanan pada bahan bakar. Aliran bahan bakar ini bertujuan
untuk menghindari Fuel Oil Pump atau pompa bahan bakar minyak dari
panas berlebih.
4. Ignition Gas System akan bekerja setelah kecepatan penyulutan berada pada
nilai yang ditentukan, yang mana secara bersamaan Trip Valve akan terbuka
dan mengalirkan bahan bakar melalui Filling Valve menuju Nozzle
MBM31 AV001.
5. Fuel Oil Relieve Valve akan terbuka secara sempurna. Leakage Valve pada
jalur utama menuju Fuel Oil Leakage Return System pun akan terbuka.
84

Sementara Fuel Oil Drain Valve akan tertutup dan Fuel Nozzle di sisi kanan
akan terbuka untuk memberikan tekanan minimum.
6. Bahan bakar kemudian mengalir melalui Nozzle menuju ruang bakar dan
mengalami pembakaran. Saat pembakaran terjadi, 3 monitor pengawas akan
bertugas untuk mengawasi proses pembakaran, sementara Control Valve
dan Nozzle akan terbuka sesuai dengan kebutuhan dari penggunaan bahan
bakar yang bergantung pada beban yang ditanggung.
Step 8
1. Pasokan minyak pelumas diaktifkan
Keterangan:
Dengan dimulai nya aliran bahan bakar untuk memulai pembakaran maka pompa-
pompa sistem pelumasan akan di aktifkan. Fungsi dari pelumasan pada mesin gas
turbin adalah untuk mengurangi gaya gesek pada mesin, untuk pendinginan, dan
pencegahan karat.
Step 9
1. Saluran pembuangan gas berada dalam keadaan terbuka
2. Tekanan minyak pengaman diatur dalam keadaan minimum
3. Pasokan Power Oil diaktifkan
4. Proses pendinginan diaktifkan
5. Sel CW PPS diatur dalam keadaan minimum
6. Pembilasan mulai untuk dilaksanakan
Keterangan:
Selanjutnya saluran gas buang akan terbuka, sistem pendinginan akan diaktifkan
untuk mengurangi temperatur di dalam turbin gas. Pada Langkah 9 ini, Power Oil
Supply akan diaktifkan untuk menyediakan pasokan oli yang dibutuhkan dalam
proses mengaktifkan kontrol hidrolik dan sistem proteksi.
Tekanan minyak di sistem pelumasan pada tahap ini berada dalam keadaan
minimum melalui pemberian tekanan oleh Safe Oil Pressure. Akan tetapi, apabila
tekanan minyak dalam sistem pelumasan mengalami penurunan melebihi ambang
84

batas yang ditetapkan, Emergency Oil Pressure akan bekerja dan memberikan
tekanan tambahan untuk menjaga agara tekanan tetap seimbang.
Sistem pendingin berfungsi juga menghindari kegagalan bekerja (trip) di generator
yang disebabkan oleh:
• Suhu udara pendingin generator (warm) pada kedua channel mencapai
125°C
• Suhu Udara rotor colling system melampaui 350°C
Step 10
1. Kecepatan perputaran turbin telah mencapai 800 rpm atau lebih dalam
jangka waktu 5 menit semenjak proses dimulai
2. Perlengkapan starting dalam keadaan flush.
3. Fuel Valve diatur dalam keadaan terbuka untuk mengalirkan bahan bakar
4. Pembakaran tetap berlangsung
5. Boiler Furge berada dalam keadaan aktif.
Keterangan:
Pada Langkah 10 ini, kecepatan perputaran turbin diharuskan untuk mencapai nilai
minimal 800 rpm dalam jangka waktu 5 menit setelah proses dimulai. Sementara
itu, pembukaan katup bahan bakar merupakan suatu persiapan dalam pembakaran
bahan bakar bertekanan tinggi dengan injektor pada ruang pembakaran.
Step 11
1. Starting Equipment diatur dalam keadaan menyala
2. Kecepatan putaran turbin berkurang hingga kurang dari 700 rpm.
3. Pengambilalihan dilakukan oleh Furge
4. Proses pembakaran berlangsung.
Keterangan:
Proses starting yang akan dijalankan kembali menghendaki turbin untuk berputar
dengan kecepatan maksimum kurang dari 700 rpm.
Step 12
84

1. Pembukaan saluran gas pembuangan
2. Starting Equipment diaktifkan
3. Kecepatan perputaran turbin dicapai hingga lebih dari 2500 rpm
4. Proses pembakaran tetap berlangsung
Keterangan:
Proses pembakaran yang dilakukan dengan pengaturan Control Valve bahan bakar
berlangsung terus menerus hingga kecepatan putaran turbin mencapai angka 2500
rpm.
Step 13
1. Pasokan bahan bakar gas dalam keadaan berfungsi
2. Gas Main Stop Valve berada dalam keadaan terbuka
3. Pasokan bahan bakar cair dalam keadaan tertutup
4. Pengaturan aliran gas pada kondisi maksimum
5. Gas Main Relief Valve berada dalam keadaan tertutup
6. Pasokan bahan bakar cair diubah ke keadaan terbuka
7. Pengaturan aliran gas pada kondisi minimum
8. Pasokan bahan bakar gas dihentikan
9. Pasokan bahan bakar dual (gas dengan cair) dijalankan
Keterangan:
Langkah 13 ini merupakan suatu langkah peralihan dari suatu proses pembakaran
dengan menggunakan bahan bakar gas menuju proses pembakaran dengan bahan
bakar cair. Dalam proses peralihan tersebut, pengaturan terhadap pembukaan dan
penutupan terhadap katup yang terlibat menjadi sangat penting untuk mencegah
terjadinya backfire yang dapat merusak sistem.
Step 14
1. Ruang Bakar dikondisikan pada keadaan tidak bekerja
2. Sistem Proteksi terhadap turbin diaktifkan
3. Kecepatan perputaran turbin diturunkan hingga kurang dari 700 rpm
4. Gas Trip Valve diatur pada keadaan Normally Closed
84

5. Pemilihan bahan bakar dialihkan dari gas menjadi bahan bakar cair
Keterangan:
Dalam proses peralihan penggunaan bahan bakar, hal pertama yang harus
dilakukan adalah menghentikan aktivitas pembakaran sehingga ruang pembakaran
berada dalam keadaan tidak bekerja. Kemudian sistem proteksi terhadap turbin
dilakukan untuk mencegah terjadinya kerusakan pada turbin akibat penurunan
kecepatan putaran hingga kurang dari 700 rpm. Kemudian Gas Trip Valve diatur
dalam keadaan tertutup untuk selanjutnya terjadi peralihan bahan bakar dari gas
menjadi cair.
Step 15
1. Pengaturan Propane Gas Valve
2. Ignition Transformer
3. Start-up Integrator
4. Pengaturan Cool Air Valve
5. Pengaturan Propane Gas Valve pada keadaan terbuka
6. Proses pembakaran berlangsung kembali
Keterangan:
Setelah terjadi pergantian bahan bakar dari gas menjadi cair, proses penyulutan
harus diulang kembali dengan mengalirkan gas propane ke dalam ruang bakar
bersamaan dengan bahan bakar cair melalui Nozzle dan sekaligus mengaktifkan
proses pendingin
Step 16
1. Proses pembakaran berlangsung selama kurang lebih 10 detik
2. Posisi Ignition Gas Bleed pada keadaan beroperasi
3. Status bahan bakar adalah bahan bakar cair
Keterangan:
Langkah 16 merupakan suatu langkah awal sebelum dilakukan proses pemindahan
bahan bakar dari cair menuju gas.
84

Step 17
1. Release Valve dari bahan bakar cair diatur pada keadaan tertutup
2. Shut-off Valve dari bahan bakar cair kemudian ditetapkan pada keadaan
tertutup
3. Cool Air Valve kemudian diatur pada keadaan tertutup
4. Pemilihan bakar bakar dari cair menjadi gas
Keterangan:
Setelah terjadi pembakaran selama 10 detik, proses pembakaran dihentikan untuk
kemudian dilakukan penggantian bahan bakar dari cair menuju gas.
Step 18
1. Pembakaran berlangsung selama 10 detik
Step 19
1. Propane Gas Valve diatur dalam keadaan tertutup
2. Pembakaran terus berlangsung
3. Ignition Transformer dimatikan
Keterangan:
Penghentian penyaluran gas propane ke dalam ruang pembakaran dilakukan
dikarenakan temperatur pada ruang bakar telah memungkinkan dilakukannya
pembakaran tanpa perlu dilakukannya penyulutan (keadaan stabil).
Step 20
1. Kecepatan putaran turbin telah mencapai lebih dari 2500 rpm
2. Kontrol Start up diatur dalam keadaan lebih tinggi
Keterangan:
Proses pembakaran yang stabil memungkinkan turbin untuk mencapai kecepatan
2500 rpm atau lebih. Pada keadaan ini, sistem penggerak awal dilepaskan dari
84

turbin sehingga turbin berfungsi secara autonom dengan bergantung kepada kontrol
bahan bakar.
Step 21
1. Starting Equipment dalam keadaan mati
2. Kecepatan putaran turbin mencapai angka 2826 rpm
Keterangan:
Perputaran mandiri turbin berlangsung terus hingga angka 2826 rpm sebelum
kemudian memulai proses eksitasi atau pembangkitan tegangan.
Step 22
1. Circuit Breaker dari generator mulai untuk dinyalakan
2. Kecepatan putaran turbin mencapai lebih dari 2990 rpm
3. Proses eksitasi berlangsung
4. Voltage Regulator diatur dalam keadaan auto
Keterangan:
Pada Langkah 22, eksitasi yang dimulai sejak 2826 rpm berlangsung terus. Untuk
melindungi generator, CB diaktifkan sehingga mencegah terjadinya arus lebih yang
dapat merusak generator. Dengan bantuan VR, tegangan yang dibangkitkan
ditingkatkan hingga mencapai 15,75 kV.
Step 23
1. Generator melakukan sinkronisasi
2. Circuit Breaker dari proses sinkronisasi generator diatur dalam keadaan
aktif
Keterangan:
Setelah generator mencapai tegangan yang ditentukan, generator melakukan
sinkronisasi dengan tegangan jaringan untuk membantu mengirimkan pasokan
tegangan. Untuk melindungi proses ini, CB Synchronous Generator diatur dalam
keadaan aktif
84

Step 24
1. Generator tersinkronisasi dengan jaringan
Step 25
1. CB Synchronous Generator kemudian dimatikan
2. CB Generator diaktifkan untuk menjaga tegangan dari generator yang
sedang bekerja
Keterangan:
Langkah 24 dan Langkah 25 ini merupakan langkah terakhir dari proses
pembangkitan tegangan di mana tegangan yang dibangkitkan generator telah
dipasok ke jaringan dan generator bekerja parallel dengan generator lainnya.
84

BAB V
ELECTRICAL EQUIPMENT FOR START-UP PROCESS
IN GAS TURBINE AT GT 1.1 PLTGU PRIO004BX
V.1 Static Frequency Converter
V.1.1 Umum
Dalam proses pembangkitan daya listrik pada Pusat Listrik Tenaga Gas (PLTG) digunakan
turbin gas sebagai penghasil daya mekanik untuk menggerakkan kompresor dan generator
yang telah terkopel langsung dalam satu poros. Pada umumnya, setiap pembangkit
menggunakan penggerak mula (prime mover) secara mekanis, seperti motor penggerak,
coupling atau gearbox. Oleh karena turbin gas terkopel langsung dengan kompresor dan
generator, maka penggerak mula tersebut juga sekaligus akan menggerakan kompresor
yang men-supply udara ke ruang bakar dalam proses pembakaran.
Static Frequency Converter (SFC) adalah jenis penggerak mula yang dipergunakan di
PLTG Priok yang merupakan seperangkat peralatan komponen elektronika daya yang
dilengkapi dengan sistem monitoring dan pengawasan dalam kriteria “closed loop control”
yang bekerja dalam tahapan start-up pembangkit. Hal ini terjadi bahwa generator sinkron
yang terkopel langsung dengan poros turbin terlebih dahulu diubah fungsi menjadi motor
oleh SFC untuk kemudian berfungsi sebagai penggerak mula.
SFC menghubungkan antara terminal masukan motor dengan supply daya dari jaringan
luar dan selanjutnya melakukan tugas pengaturan dan pengendalian terhadap variable
speed drive selama proses starting generator. Sumber tegangan 3 phasa dari line utama
terlebih dahulu disearahkan oleh rangkaian rectifier untuk selanjutnya dilakukan
pengaturan sudut penyalaan (gate) dari thyristro dalam rangkaian inverter sehingga
dihasilkan tegangan AC dengan frekuensi tertentu sesuai dengan nilai yang diinginkan.
Frekuensi tegangan keluaran dari rangkaian inverter selanjutnya langsung mempengaruhi
kecepatan putaran rotor mesin sinkron.
Daya yang dihasilkan oleh motor sinkron ini menggerakkan poros turbin sekaligus
kompresor dengan kecepatan yang terus bertambah sesuai dengan frekuensi inverter.
Dengan demikian, poros turbin mendapatkan gaya dorong untuk menghasilkan putaran
84

sehingga beban mekanik berupa torsi pada saat mesin bekerja sebagai generator dengan
sendirinya menjadi ringan.
Pada sistem PLTGU Priok terdapat empat unit SFC yang terbagi dalam dua blok, di mana
setiap blok memiliki dua buah unit.
V.1.2 Peralatan Utama SFC
Gambar V-1 – Rangkaian Static Frequency Converter
Peralatan static starting device sudah merupakan suatu kesatuan produk yang dilengkapi
dengan wired dan tested block unit. Konstruksi SFC terdiri dari komponen – komponen
berikut ini:
1. Konverter SRN (Konverter sisi line)
Konverter SRN merupakan konverter yang terletak pada sisi jaringan atau line
input sehingga disebut juga dengan istilah line commutated converter.
Konverter SRN terdiri dari:
• Input Transformer (terdiri dari current trafo dan voltage trafo)
• Rectifier
• Over-voltage protection
84

Current Trafo berfungsi untuk mengukur dan mendeteksi arus masukan ke
converter SRN sementara Voltage Trafo berfungsi untuk mengukut dan mendeteksi
tegangan masukannya.
Rectifier merupakan rangkaian yang terdiri dari thyristor dalam susunan fully
controlled three phase bridge connection yang mengendalikan sumber tegangan
AC tiga phasa menjadi tegangan DC. Rectifier terdiri dari enam thyristor daya yang
dilengkapi dengan pendingin dan impulse transformer yang memberikan impulse
masukan yang dihubungkan ke bagian gate dari thyristor
Over-voltage protection bekerja untuk mengawasi dan melindungi peralatan dari
kondisi dan gangguan yang disebabkan oleh tegangan lebih yang masuk ke
konverter SRN.
2. DC Buffer Circuit dan Starting Excitation
DC Buffer Circuit merupakan rangkaian penyangga yang terdiri dari belitan perata
untuk mengatasi riak atau arus harmonic yang dihasilkan oleh keluaran rectifier dan
juga berfungsi untuk menurunkan arus hubung singkat, jika terjadi hubung singkat
pada rangkaian konverter. Belitan perata ini biasanya disebut filter atau reactor.
DC Buffer Circuit dilengkapi dengan pendingin dan reactor fan untuk membuat
panas akibat disipasi daya pada belitan
Starting Excitation merupakan rangkaian rectifier jembatan penuh 3 phasa untuk
menghasilkan arus DC yang selanjutnya berfungsi sebagai arus eksitasi, dimana
keluaran dari rectifier ini terhubung pada bagian rotor dari generator melalui sikat
arang (brush)
3. Konverter SRM (Konverter sisi mesin)
Konverter SRM merupakan converter yang terletak di sisi mesin dengan inverter
sebagai komponen utamanya. Konverter SRM ini bekerja untuk merubah sumber
DC menjadi tegangan AC dengan frekuensi output bervariasi. Output dari
konverter SRM ini terhubung ke terminal generator atau pada bagian stator dari
generator.
Konverter SRM terdiri dari:
• Potential transformer
• Inverter
• Over-voltage protection
84

Potential transformer bekerja sebagai pendeteksi dengan melakukan pengukuran
terhadap keadaan over-voltage pada sisi keluaran konverter SRM
Inverter berfungsi merubah tegangan DC menjadi tegangan AC. Tegangan AC
yang dihasilkan memiliki frekuensi yang dapat diatur dan dikendalikan nilainya.
Inverter terdiri dari enam thyristor yang berfungsi sebagai saklar yang bekerja
berdasarkan trigger sebagai pengatur sudut penyalaan thyristor. Thyristor ini juga
dilengkapi dengan cooling fan dan heatsink sebagai media pelepasan panas akibat
proses switching yang terjadi dalam frekuensi tinggi. Output dari konverter berupa
tegangan AC dihubungkan kebagian stator dari generator.
Over-voltage protection berfungsi sebagai proteksi jika terjadi kenaikan keluaran
konverter di atas tegangan ambang batasnya.
4. Kontrol, Regulasi, Proteksi
Bagian kontrol, regulasi, dan proteksi merupakan bagian yang mengatur SFC agar
dapat bekerja sebagaimana semestinya. Pada bagian kontrol dan regulasi dilakukan
fungsi pengaturan dan pengawasan terhadap besaran – besaran atau variable speed
drive dan ditindaklanjuti dengan memberikan instruksi atau perintah operasi kepada
komponen yang bersangkutan.
Bagian proteksi bekerja untuk melindungi sistem dari segala gangguna dengan cara
mendeteksi dan menganalisa gangguan dalam waktu cepat sebelum diambil
keputusan untuk trip dan melokalisir gangguan sekaligus menghilangkannya dari
sistem.
V.2 Excitation pada GT 1.1 PLTGU Priok
Pada PLTGU Priok, generator yang digunakan adalah generator sinkron buatan
ABB, di mana dalam proses pembangkitan tegangannya menggunakan static excitation
system.
V.2.1 Peralatan Excitation
Bagian utama dari static excitation adalah:
1. De-excitation dan Field Flashing
84

Peralatan de-excitation berguna melindungi rotor dari arus medan balik pada saat
generator berhenti beroperasi. Jika peralatan de-excitation tidak ada, medan listrik
yang tersimpan pada rotor akan merusak komponen rotor dan merusak sistem
excitation itu sendiri. Peralatan de-excitation terdiri dari thyristor yang berfungsi
sebagai saklar dan resistor yang disebut FDR (Field Discharge Resistor) yang
berfungsi menghindari terjadinya hubungan antara sistem-grounding. Rangkaian
thyristor dan resistor itu disebut sebagai crowbar.
Gambar V-2 – Konfigurasi De-excitation dan Field Flashing
Sementara bagian Field Flashing berfungsi sebagai sumber excitation awal bagi
generator sinkron karena belum adanya tegangan yang dihasilkan oleh generator.
Field flashing berasal dari dua macam sumber, yaitu battery dan auxiliary network.
Jika sumber diambil dari battery, maka diberikan resistor untuk membatasi arus
excitation yang mengalir menuju belitan rotor. Jika sumber diambil dari auxiliary
network, yang berupa sumber tegangan AC, maka dibutuhkan transformator untuk
menurunkan tegangan dan kemudian disalurkan ke rangkaian penyarah untuk
diperoleh sumber DC. Field Flashing hanya bekerja pada saat generator mulai
dioperasikan sampai tegangan generator mencapai 70% dari tegangan nominal.
84

UNTUK BAB II LAPORAN KP

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to UNTUK BAB II LAPORAN KP

Similar to UNTUK BAB II LAPORAN KP (20)

UNTUK BAB II LAPORAN KP