BAB 1
         PENGETAHUAN DASAR UNIT PEMBANGKIT

1.1 PENDAHULUAN
        Pada teori dasar bahwa energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja
(kemampuan melakukan usaha). Berbagai macam sumber energi di dunia ini setelah
dikonversiakan dapat dimanfaatkan sebagai tenaga penggerak suatu mesin. Jadi
pembangkit listrik adalah suatu bentuk perubahan energi menjadi energi listrik dengan
menggunakan suatu sistem atau peralatan yang bisa menghasilkan listrik.
        Hukum kekekalan energi (hukum Termodinamika I) menyatakan ”Energi tidak
dapat diciptakan atau dihancurkan, tetapi dapat berubah bentuk dari bentuk energi satu
ke bentuk energi lain”. Secara proses pembangkit listrik itu dibangkitkan listrik oleh
peralatan yang disebut generator listrik.
        Generator listrik tersebut dapat berputar dengan pemutar atau penggerak mula.
Jenis penggerak mula untuk memutar generator listrik pada umumnya merupakan suatu
mesin yang didalamnya terjadi konversi energi hingga menjadi energi putar.


1.2 JENIS – JENIS PEMBANGKIT

         Seperti telah diterangkan sebelumnya bahwa prinsip dasar pembangkitan tenaga
listrik terdapat pada konversi energi mekanik ke dalam energi listrik. Jenis sumber energi
akan menentukan jenis pembangkitannya untuk menghasilkan energi mekanik putar dan
dikonversikan menjadi energi listrik. Seperti pada gambar di bawah ini;




                      Gambar 1.1 Sistem Pembangkitan Energi Listrik

       Masing-masing jenis pembangkit tenaga listrik mempunyai prinsip kerja yang
berbeda-beda, sesuai dengan penggerak mulanya (prime mover). Satu hal yang sama dari
beberapa jenis pembangkit tenaga listrik tersebut yaitu semuanya sama - sama berfungsi
merubah energi mekanik menjadi energi listrik, dengan cara mengubah potensi energi
mekanik dari air, uap, gas, panas bumi, nuklir, kombinasi gas dan uap, menggerakkan



ARRY ERAWAN                        INSTRUMENTASI                                        1
atau memutar turbin yang porosnya dikopel dengan generator selanjutnya dengan sistem
pengaturannya generator tersebut akan menghasilkan daya listrik.
       Pembangkit listrik tenaga air adalah suatu bentuk perubahan tenaga air dengan
ketinggian dan debit tertentu untuk dikonversi menjadi tenaga listrik. Pembangkit dengan
tenaga air tergantung pada kondisi geografis, keadaan curah hujan dan area aliran.




               Gambar 1.2 PLTA Saguling dan Skematis PLTA Saguling

1.3 KONVERSI ENERGI PADA PLTA

        Pada prinsipnya PLTA mengolah air menjadi listrik dengan memanfaatkan
perubahan energi, yaitu energi potensial air diubah menjadi energi kinetis dengan adanya
ketinggian, lalu energi kinetis ini berubah menjadi energi mekanis dengan adanya aliran
air yang menggerakkan turbin, lalu energi mekanis ini berubah menjadi energi listrik
melalui perputaran rotor pada generator. Jumlah energi listrik yang bisa dibangkitkan
dengan sumber daya air tergantung pada dua hal, yaitu jarak tinggi air (head) dan berapa
besar jumlah air yang mengalir (debit).




                 Gambar 1.3 Skema Pembangkit Listrik Tenaga Air

       Untuk bisa menghasilkan energi listrik dari air, harus melalui beberapa tahapan
perubahan energi, yaitu:
   1. Energi Potensial
       Energi potensial yaitu energi yang terjadi akibat adanya beda potensial, yaitu
       akibat adanya perbedaan ketinggian.
       Besarnya energi potensial yaitu:

       Dimana:                           Ep   mgh
       Ep : Energi Potensial
       m : massa (kg)                    Ep   mgh
ARRY ERAWAN                       INSTRUMENTASI                                       2
g : gravitasi (9.8 kg/m2)
       h : head (m)

   2. Energi Kinetis
      Energi kinetis yaitu energi yang dihasilkan akibat adanya aliran air sehingga
      timbul air dengan kecepatan tertentu, yang dirumuskan:

       Dimana:                          Ek     1 m v2
                                                2
       Ek : Energi kinetis
       m : massa (kg)
                                        Ep     mgh
       v : kecepatan (m/s)

   3. Energi Mekanis
      Energi mekanis yaitu energi yang timbul akibat adanya pergerakan turbin.
      Besarnya energi mekanis tergantung dari besarnya energi potensial dan energi
      kinetis. Besarnya energi mekanis dirumuskan:

       Dimana:                            Em    T     t
       Em : Energi mekanis
       T : torsi
       ω : sudut putar
       t : waktu (s)

   4. Energi Listrik
      Ketika turbin berputar maka rotor juga berputar sehingga menghasilkan energi
      listrik sesuai persamaan:
                                         El    V It
       Dimana:
       El : Energi Listrik
       V : tegangan (Volt)
       I : Arus (Ampere)
       t : waktu (s)




1.4 JENIS – JENIS PLTA

        Air sebagai bahan baku PLTA dapat diperoleh dari sungai secara langsung
disalurkan untuk memutar turbin atau dengan cara ditampung dahulu dengan
menggunakan kolam tando atau waduk sebelum disalurkan untuk memutar turbin.
        Karena pembangkit listrik tenaga air tergantung pada kondisi geografis, keadaan
curah hujan dan area aliran sungai. Jadi terdapat macam – macam PLTA, diantara lain;
        a. PLTA run off river
        b. PLTA dengan kolam tando

ARRY ERAWAN                        INSTRUMENTASI                                     3
c.   PLTA dengan waduk
       d.   PLTA aliaran danau
       e.   PLTA pasang surut
       f.   PLTA pompa
       g.   PLTA sistem kaskade

1.4.1 PLTA Run Off River
        PLTA run off river, air sungai dialihkan dengan menggunakan dam yang
    dibangun memotong aliran sungai. Air sungai ini kemudian disalurkan ke bangunan
    air PLTA seperti pada Gambar 1.10




                         Gambar 1.4 skema PLTA Run Off River

1.4.2 PLTA Dengan Kolam Tando
        Air sungai dialirkan ke kolam melalui saluran terbuka atau tertutup dengan
disaring terlebih dahulu dan di tampung di suatu kolam yang berfungsi untuk;
        a. Mengendapkan pasir
        b. Mengendapkan lumpur
        c. Sebagai reservoir
        Kolam tando dilengkapi dengan beberapa pintu air, gunanya untuk pengisian atau
pengosongan bila kolam tando diadakan pemeliharaan.




                           Gambar 1.5 Skema PLTA Kolam Tando

1.4.3 PLTA dengan Waduk
        Air dari sungai atau lebih ditampung disuatu tempat untuk mendapat ketinggian
tertentu dengan jalan dibendung. Air dari waduk tersebut dialirkan melalui saluran
terbuka melalui pintu air ke saluran tertutup yang selanjutnya melalui pipa pesat
menggerakan turbin untuk membangkitkan tenaga listrik.



ARRY ERAWAN                       INSTRUMENTASI                                     4
Gambar 1.6 Skema PLTA Waduk

1.4.4 PLTA Aliran Danau
       Sumber air dari PLTA ini adalah sebuah danau yang potensinya cukup besar
untuk mengambil air yang masuk k PLTA dilakukan dengan;
       a. Pembuatan bendungan yang berfungsi juga sebagai pelimpasan yang berlokasi
          pada mulut sungai
       b. Perubahan duga muka air (DMA) + 4 meter
       c. Intake

1.4.5 PLTA Pasang Surut
         Pada PLTA ini terjadi dua kondisi yang sangat berpengaruh pada pembangkitan
listrik.
               1. Kondisi air laut pasang
                      Air laut memasuki teluk (sebagai kolam) melewati bangunan
                  sentral, sehingga air laut mendororng runner dari turbin. Turbin
                  memutar poros generator sehingga menghasilkan energi listrik.
                      Lama kelamaan kolam akan terisi oleh air laut, sehingga air laut
                  menjadi sama (sejajar). Berarti tenaga penggeraknya tidak ada dan
                  turbin berhenti.
               2. Kondisi air laut surut
                      Pada saat air laut surut, permukaan air kolam lebih tinggi dari
                      permukaan air laut. Air kolam akan mengalir ke laut melalui
                      bangunan sentral akan memutar runner turbin yang seporos dengan
                      generator, sehingga didapat energi listrik kembali sampai terjadi
                      air pasang lagi.




                        Gambar 1.7 Skema PLTA Pasang Surut




ARRY ERAWAN                       INSTRUMENTASI                                      5
1.4.6 PLTA Pompa
       PLTA pompa dibangun dan dioperasikan untuk PLTA beban puncak. Air waduk
bagian atas dan air waduk bagian bawah diatur untuk harian atau mingguan. PLTA
pompa dioperasiakan untuk menunjang beban puncak sistem. Danau bagian atas biasanya
mempunyai kapasitas tampung yang lebih besar, tetapi mempunyai daerah tangkapan
hujan yang sempit, sedangkan danau bagian bawah mempunyai daerah tangkapan hujan
yang luas. Dengan spesifikasi sebagai berikut;
       a. Generator berfungsi sebagai motor
       b. Turbin berdiri sendiri terpisah dari pompa
       c. Generator, turbin dan pompa terletak di dalam satu poros




                         Gambar 1.8 Skema PLTA Pompa

1.4.7 PLTA Sistem Kaskade
      Pemanfaatan sungai, berarti sepanjang sungai dibangun beberapa PLTA, maka
      daerah PLTA itu disebut sistem kaskade PLTA. Dimana PLTA yang berada di
      bawah memanfaatkan air setelah digunakan oleh PLTA yang berada di atas.
      Contohnya;
      a. PLTA Kaskade pada aliran sungai citarum (Saguling, Cirata dan Jatiluhur)
      b. PLTA Kaskade pada aliran sungai cisangkuy (Plengan, Lamajan dan
         Cikalong)
      c. PLTA kaskade pada aliran sungai brantas (Cilerojo, Sutami, Wlingi dan
         Lodoso).




                         Gambar 1.9 Skema PLTA Kaskade


1.5 PERALATAN UTAMA PLTA

1.5.1 BENDUNGAN
      Bendungan atau dam adalah konstruksi yang dibangun untuk menahan laju air
menjadi waduk, danau, atau tempat rekreasi. Bendungan juga digunakan untuk
mengalirkan air ke sebuah Pembangkit Listrik Tenaga Air. Kebanyakan dam juga

ARRY ERAWAN                     INSTRUMENTASI                                    6
memiliki bagian yang disebut pintu air untuk membuang air yang tidak diinginkan secara
bertahap atau berkelanjutan.




                                  Gambar 1.10 Bendungan

1.5.2 TURBIN
       Air yang digunakan untuk membangkitkan listrik bisa berasal dari bendungan
yang dibangun diatas gunung yang tinggi, atau dari aliran sungai bawah tanah. Karena
sumber air yang bervariasi, maka turbin air didesain sesuai dengan karakteristik dan
jumlah aliran airnya. Berikut ini merupakan berbagai jenis turbin yang biasa digunakan
untuk PLTA.
    1. Pelton
       Turbin Pelton adalah turbin untuk tinggi terjun yang tinggi, yaitu di atas 300 meter.
       Teknik mengkonversikan energi potensial air menjadi energi mekanik pada roda air
       turbin dilakukan melalui proses impuls sehingga turbin Pelton juga disebut sebagai turbin
       impuls , yang ditunjukkan pada Gambar 1.20




                                Gambar 1.11 Turbin Pelton
   2. Francis
       Turbin Francis paling banyak digunakan di Indonesia. Turbin ini digunakan untuk tinggi
       terjun sedang, yaitu antara 20-400 meter. Teknik mengkonversikan energi potensial air
       menjadi energi mekanik pada roda air turbin dilakukan melalui proses reaksi sehingga
       turbin Francis juga disebut sebagai turbin reaksi. Turbin Francis ditunjukkan pada
       Gambar 1.21




                                Gambar 1.12 Turbin Francis
   3. Kaplan



ARRY ERAWAN                          INSTRUMENTASI                                            7
Turbin Kaplan digunakan untuk tinggi terjun yang rendah, yaitu di bawah 20
       meter. Teknik mengkonversikan energi potensial air menjadi energi mekanik roda
       air turbin dilakukan melalui pemanfaatan kecepatan air. Roda air turbin Kaplan
       menyerupai baling-baling dari kipas angin. Turbin Kaplan ditunjukkan pada
       Gambar 1.22




                              Gambar 1.13 Turbin Kaplan

1.5.3 GENERATOR
       Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber
energi mekanis. Generator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator. Pada
generator di PLTA Saguling rotor terdiri dari 18 buah besi yang dililit oleh kawat dan
dipasang secara melingkar sehingga membentuk 9 pasang kutub utara dan selatan. Jika
kutub ini dialiri arus eksitasi dari Automatic Voltage Regulator (AVR), maka akan timbul
magnet. Rotor terletak satu poros dengan turbin, sehingga jika turbin berputar maka rotor
juga ikut berputar. Magnet yang berputar memproduksi tegangan di kawat setiap kali
sebuah kutub melewati "coil" yang terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang kemudian
menjadi listrik. Agar generator bisa menghasilkan listrik, ada tiga hal yang harus
diperhatikan, yaitu:
    1. Putaran
       Putaran rotor dipengaruhi oleh frekuensi dan jumlah pasang kutub pada rotor,
       sesuai dengan persamaan:
                                          60f
                                           P

      dimana:
      ƞ : putaran
      f : frekuensi
      P : jumlah pasang kutub
      Jumlah kutub pada rotor di PLTA Saguling sebanyak 9 pasang, dengan frekuensi
      system sebesar 50 Hz, maka didapat nilai putaran rotor sebesar 333 rpm.
   2. Kumparan
      Banyak dan besarnya jumlah kumparan pada stator mempengaruhi besarnya daya
      listrik yang bisa dihasilkan oleh pembangkit
   3. Magnet


ARRY ERAWAN                       INSTRUMENTASI                                        8
Magnet yang ada pada generator bukan magnet permanen, melainkan dihasilkan
       dari besi yang dililit kawat. Jika lilitan tersebut dialiri arus eksitasi dari AVR
       maka akan timbul magnet dari rotor.
       Sehingga didapat persamaan:
                                          E    B.V .L
       Dimana:
       E : Gaya elektromagnet
       B : Kuat medan magnet
       V : Kecepatan putar
L : Panjang penghantar
       Dari ketiga hal tersebut, yang bernilai tetap adalah putaran rotor dan kumparan,
sehingga agar beban yang dihasilkan sesuai, maka yang bisa diatur adalah sifat
kemagnetannya, yaitu dengan mengatur jumlah arus yang masuk. Makin besar arus yang
masuk, makin besar pula nilai kemagnetannya, sedangkan makin kecil arus yang masuk,
makin kecil pula nilai kemagnetannya.
       Menurut jenis penempatan thrust bearingnya, generator dibedakan menjadi empat,
yaitu:
    1. Jenis biasa - thrust bearing diletakkan diatas generator dengan dua guide bearing.
    2. Jenis Payung (Umbrella Generator) - thrust bearing dan satu guide bearing
       diletakkan dibawah rotor.
    3. Jenis setengah payung (Semi Umbrella Generator) – kombinasi guide dan thrust
       bearing diletakkan dibawah rotor dan second guide bearing diletakkan diatas
       rotor.
    4. Jenis Penunjang Bawah – thrust bearing diletakkan dibawah coupling.
Generator yang digunakan di Saguling adalah jenis Setengah Payung. Berikut ini adalah
contoh gambar dari penjelasan diatas, yang ditunjukan oleh gambar 1.23;




                                             J     Je
                          Gambar 1.14 Jenis –eJenis Generator
                                                  nis
                                             ni    Pe
                                             s     nu
                                             S    nja
                                             et    ng
                                             e    Ba
                                             n    wa
                                             g      h
                                             a
                                             h
                                             P
                                             a
ARRY ERAWAN                                  y
                                 INSTRUMENTASI                                         9
                                             u
                                             n
                                             g
1.6 PROSES PRODUKSI LISTRIK TENAGA AIR (PLTA Saguling)




                      Gambar 1.15 Skematis PLTA Saguling
Aliran sungai citarum dengan sejumlah anak sungainya memiliki debit air yang sangat
besar. Air itu ditampung dalam waduk berkapasitas 875.000.000 m3, yang dikenal waduk
saguling. Dari waduk, air dialirkan melalui pintu pengambilan air (Intake/1), yang
pengaturannya dilakukan lewat pusat pengendali bendungan (DCC/2), sel;anjutnya
masuk kedalam terowongan tekan (Headrace tunel/3), sebelum memasuki pipa pesat
(penstock/4), air itu harus melewati tanki pendatar (Surge tank/5) yang berfungsi untuk
mengamankan pipa pesat apabila terjadi tekanan mendadak/tekanan kejut saat katub
utama (Inlet valve/8) tertutup seketika. Setelah katub utama dibuka, aliran air memasuki
rumah keong (Spiral case/6). Aliran air bergerak memutar itu berfungsi menggerakan
turbin (Turbin/7). Dari turbin air keluar melalui pipa lepas (Draf tube/9) dan selanjutnya
dibuang ke saluran pembuangan (Tailrace/10). Poros turbin yang berputar tadi dikopel
dengan poros generator (Generator/11) agar menghasilkan enrgi listrik. Oleh trafo utama
(Main transformer/12) tegangan listrik dinaikan dari 16,5 kV menjadi 500 kV yang
kemudian aliran listrik bertegangan tinggi itu dikirimkan ke gardu induk melalui
seradang hubung (Seradang hubung/13) serta saluran tegangan ekstra tinggi (STET/14).


1.7 PROSEDURE DAN INSTRUKSI KERJA
       1.7.1    TUJUAN
            Sebagai pedoman langkah - langkah pelaksanaan pengoperasian dan
            pemberhentian Turbin Generator dari ruang kontrol (Control Desk), secara
            komputerisasi.

       1.7.2 RUANG LINGKUP
           Instruksi kerja ini mencakup semua instrument bantu yang bekerja secara
           berurutan .
           ( commond squence ) yang terdiri :
           DS / PMS ( Pemisah ) Generator 16,5 KV.
           CB / PMT ( Pemutus ) Generator 16,5 KV.
           30 S ( Lampu - lampu tanda ).
           " I " ( Master Switch ).
           MSWG ( Master Switch Generator ) ON / OFF .


ARRY ERAWAN                        INSTRUMENTASI                                       10
7 - 65 P ( Guide vane ).
        7 - 77 ( Load Limit ).
        7 - 9 R ( Tegangan ).
        L F C ( Load Frequensi Control )
       Parameter - parameter



     1.7.3 Langkah “Start Unit”
              1.    Pastikan bahwa unit dalam keaadaan siap operasi, tidak sedang
                    dalam pemeliharaan dan atau gangguan. Hal ini bisa dikonfirmasi
                    dari tagging system dan indikasi lock out relay di hmi (human
                    mechine interface atau di graphic panel)
              2.    Tekan tombol master switch ( i ), maka akan muncul tampilan
                    konfirmasi start atau stop unit. (jika kita pilih ”OK” dengan kondisi
                    unit dalam keadaan standby, maka unit akan start operasi dan jika
                    kita pilih ”OK” dengan keadaan unit beroperasi, maka unit akan
                    stop beroperasi)
              3.    Pastikan lampu indikasi di tombol master switch (i) menyala
              4.    Tekan tombol validasi on (mswg-on)
              5.    Tunggu proses start, sampai dengan putaran turbin dan tegangan
                    generator mencapai pada nilai nominal
              6.    Tekan ke tombol (hu 4b/PMT), maka unit akan melakukan proses
                    parallel dengan syarat tegangan, frekuensi dan sudut fasa sama
              7.    Pastikan unit sudah paralel dengan mengamati indikasi (hu 4b) di
                    hmi dan graphic panel menyala, dan unit siap dibebani
              8.    Bebani unit sampai dengan 75 ~ 80 mw dengan cara melakukan
                    langkah 9 - 15
              9.    Tekan tombol (7-77), sampai dengan kondisi lampunya menyala
              10.   Tekan tombol validasi on ( mswg-on ), sampai dengan posisi
                    indikasi load limit sekitar 50 %
              11.   Tekan tombol (7-77) dan pastikan lampunya mati
              12.   Tekan tombol (7-65p) dan pastikan lampu indikasi tombol tersebut
                    menyala
              13.   Tekan tombol validasi on (mswg-on), secara berulang (puls)
                    dengan perioda waktu sekitar 2 ( dua) detik
              14.   Amati indikasi posisi guide vane di graphic panel sudah mendekat /
                    berimpit ke posisi load limit
              15.   Tekan tombol (7-65p), dan pastikan lampu indikatornya mati
              16.   Unit siap dioperasikan dengan mode LFC ( Load Frequency
                    Control)
              17.   Bila diperlukan, untuk menaikan /menurunkan                 tegangan
                    generator maka lakukan langkah berikutnya
              18.   Tekan tombol (7-90r) tekan tombol kiri mouse, pastikan lampunya
                    menyala


ARRY ERAWAN                      INSTRUMENTASI                                        11
19. Tekan tombol validasi on (mswg-on) untuk menaikan atau (mswg-
                     off) untuk menurunkan
                 20. Tekan tombol (7-90r), dan pastikan lampunya mati.

         1.7.4 Langkah ”Stop Unit”
                 1. Pastikan unit tidak sedang operasi pada mode LFC
                 2. Pastikan beban tidak lebih dari 70 mw dan apabila beban di atas 70
                     mw, maka lakukan langkah 3 - 5
                 3. Tekan tombol (7-65p), sampai dengan kondisi lampu indikatorya
                     menyala
                 4. Tekan tombol validasi off (mswg-off), secara berulang (puls)
                     dengan perioda waktu sekitar 2 ( dua) detik
                 5. Tekan tombol (7-65p) dan pastikan lampu indikatornya mati
                 6. Arahkan pointer ke tombol master switch ( i )
                 7. Tekan tombol master switch ( i ), maka akan muncul tampilan
                      konfirmasi start atau stop unit. (jika kita pilih ”OK” dengan
                      kondisi unit dalam keadaan standby, maka unit akan start operasi
                      dan jika kita pilih ”OK” dengan keadaan unit beroperasi, maka unit
                      akan stop beroperasi)
                 8. Pastikan lampu indikasi di tombol (i) menyala
                 9. Tekan tombol validasi off (mswg-off)
                 10. Unit proses stop, tekan tombol master switch (i), dan pastikan
                     lampunya mati

         1.7.5     Langkah Pengoperasian              “LFC”      (Load Frequency
                   Control)
                 1. Pastikan beban unit yang akan dioperasikan pada mode LFC sudah
                    lebih dari 70 mw
                 2. Samakan po (power option) jcc dan ph dengan cara mengarahkan
                    pointer ke kotak po ph, ketik dari key board kemudian validasi
                    dengan menekan “enter”
                 3. Tekan tombol (on/off) 43 LFC, maka akan muncul tampilan
                    konfirmasi untuk LFC on / LFC off (pilih LFC on)
                 4. Tekan tombol ph/jcc 43 po, maka akan muncul pada display hmi
                    menjadi “jcc” (posisi jcc artinya po yang berlaku pada sistem
                    pengaturan adalah dari P3B, posisi ph dari pembangkit)
                 5. Atur pr (power regulation) sesuai dengan permintaan dari pihak
                    P3B. Dengan cara mengarahkan pointer “pr” ph, ketik dari key
                    board kemudian validasi dengan menekan “enter”
                 6. Untuk menghentikan sisstim mode operasi LFC lakukan dengan
                    cara mengarahkan pointer ke “on/off” 43 LFC (pilih off).




ARRY ERAWAN                       INSTRUMENTASI                                      12
1.8 SEQUENCE PENGOPERASIAN DAN PEMBERHENTIAN UNIT

1.8.1 Urutan Start Pengoperasian Unit PLTA Saguling
      INDICATOR ON                                                          DEVICE         COMMAND/
No                                                  STEP DESCRIPTION
      CONTROL DESK                                                           No.           CONDITION
                                             MASTER CONTROL SWITCH                1            start
 1

                     1. STARTING OF AUXILIARY EQUIPMENTS
                     Aktualisasi dari preparation relay untuk alat bantu   88X
                     Governor Oil Pump                                     88Q        start
                     Governor Oil Supply Selenoid                          65QS       open
                     Main Water Supply Pump                                88W        start
                     Oil Lift Pump                                         88QT       start


                     2. ETABLISHMENT/CONFIRMATION OF FOLLOWING
                       GENERATION UNIT STARTING CONDITION
                     Oil Lift Pressure                                     63QT       80 kg/cm2
                     Governor Oil Pressure                                 63QL       48 kg/cm2
                     Inlet Valve Oil Pressure                              63QVL      70 kg/cm2
                     Oil Level
                     Turbine Bearing                                       33QBW      normal
                     Upper Bearing                                         33QBU      normal
                     Lower & Thrust Bearing                                33QBL      normal
 2   PREPARATION     Brake
                     Position                                              75LBB      reset
                     Pressure                                              63ABL      7 kg/cm2
                     Main Circuit Breaker                                  52G        open
                     Cooling Water Flow
                     Generator Upper Bearing                                          normal
                     Generator Lower & Thrust Bearing                                 normal
                     Generator Air Cooler                                             normal
                     Turbine Guide Bearing                                            normal
                     Inlet Valve Position                                  21LB       close
                     Guide Vane Position                                   74LB       close
                     Emergency Stop Lock-out Relay                         86-1       reset
                     Quick Stop Lock-out Relay                             86-2       reset
                     Damage Preventive Stop Lock-Out relay                 86-5       reset
                     INDICATOR 30S “PREPARATION”                                      on
                     Actuation Master Relay 4


                     OPENING OF INLET VALVE
                     According to actuation of 4
                     By Pass Valve                                         21BS       open

 3    INLET VALVE    Seat Ring Valve                                       21SS       open
                     Main Inlet Valve                                      21S        open
                     INDIC ATO R 30S “INLET VALVE”                                    on




ARRY ERAWAN                                        INSTRUMENTASI                                       13
1. CONFIRMING OF OIL LIFT PRES S URE FOR THRUS T   BEARING


                  Oil Lift Pressure                                              63QT         80 kg/cm 2


                  2.S TARTING OF UNIT
                  Governor Starting Solenoid                                     65S          open
 4     START      Guide Vane Limiter                                             77M          naik ke 74m
                  T urbine                                                                    start
                  Motion Detector                                                14LT         off
                  INDICATO R 30S “START”                                                      on
                  INDICATO R 30S “STO P”                                                      off


                  1. TURBINE S PEED CONTROL
                  Governor Voltage                                               27G                            90
                  Governor                                                                    operate


                  2. EXCITATION
                  Speed Relay                                                            13                     80
                  Field Circuit Breaker                                                  41 close
                  INDICATO R 30S “EXCITATIO N”                                                on
 5   EXCITATION
                  Oil Lift Pump                                                  88QT         stop


                  3. GENERATOR VOLTAGE BUILD-UP
                  Initial Excitation Contractor                                  31F          close
                  Generator Voltage Build-up                                                  Sampai 80
                  Initial Excitation Contractor                                  31F          open
                  Auto Voltage Regulator                                                      operate


                  1.AUTO S YNCHRINIZING

                  Generator Circuit Breaker Switch                               52G          close selection
                  Auto Synchronizing
                  Auto Speed Matcher                                                     15 operate
                  Auto Voltage Matcher                                                   60 operate

                  2. PARALEL OPERATION
                  Synchronizm                                                            25 check
                  Generator Circuit Breaker                                      52G          close
 6    PARALEL
                  INDICATO R 30S “PARALEL”                                                    on
                  INDICAT OR 30S “PREPARATIO N”                                               off
                  INDICAT OR 30S “INLET VALVE”                                                off
                  INDICAT OR 30S “START”                                                      off
                  INDICAT OR 30S “EXCITATIO N”                                                off
                  Auto Synchronizing                                                          off
                  MT R Oil Pump                                                  88QMT        operate
                  MT R Cooling Fans                                              88AMT        operate


                  1.LOADING OPERATION
                  Guide Vane                                                     77M          naik
                  Power Setter                                                   7-65P        naik
                  Power Relay                                                    91P          3-5%

 7     LOAD       INDICATO R 30S “LO AD”                                                      on


                  2. VO LTAGE CO NTRO L
                  Voltage Setter                                                 7-90R        naik/turun




ARRY ERAWAN                                       INSTRUMENTASI                                                      14
1.8.2 Urutan Stop Pengoperasian Unit PLTA Saguling
     INDICATOR ON                                                   DEVICE COMMAND/
No CONTROL DES K                               S TEP DES CRIPTION
                                                                      No.  CONDITION
                    CONTROL OF S TOP S WITCH
                    Mast er Cont rol Swit ch                          1     St op
                    Mast er Relay                                     4     off
                    1.REDUCING OF POWER
                    Guide Vane Limit er                              77M    Lower t o 74M
                    P ower Relay                                            int ermit enly
                                                                            3-5% load
                    INDIC ATO R 30S “LO AD”                                 off
 1       LOAD

                    2. REACTIVE POWER CONTROL
                    React ive P ower                                        t o “ 0” Var


                    OPENING YHE GENERATOR CIRCUIT BRAKER
                    Generat or Circuit Braker                        52G    open
                    INDIC ATO R 30S “PARALEL”                               off
                    INDICAT OR 30S “ INLET VALVE”                           on
                                          “ ST ART ”                        on
 2      PARALEL
                                          :EXCIT AT ION”                    on
                    P ower Set t er                                 65P M   t o normal posit ion
                    MT R Oil P umps                                 88QMT   st op
                    MT R Cooling Fans                               88AMT   st op


                    OPENING OF FIELD S WITCH
                    Field swit ch                                     41    open

 3     EXCITATION   INDICAT OR 30S “ EXCIT AT ION”                          off
                    Volt age Set t er                               90RM    Neut ral


                    1.CLOS ING OF GUIDE VANE
                    Guide Vane Limit er                              77M    full close
                    Governor St art ing Solenoid                     65S    Off


                    2. S TARTING OF OIL LIFT PUMP
                    Speed Relay                                       13    80%
                    Oil Lift P ump                                   88QT   operat e
 4    INLET VALVE

                    3. CLOS ING OF INLET VALVE
                    Main Valve                                        21    close
                    Seat Valve                                       21S    close
                    By-pass Valve                                    21B    close
                    INDIC ATO R 30S “INLET VALVE”                           off


                    BRAKE OPERATION
                    Speed relay                                             20%
                    Brake                                            75S    operat e
 5       BRAKE
                    Vaccum Cleaner                                   88VB   operat e
                    INDIC ATO R 30S “BRAKE”                                 on


                    1.S TOPPING OF UNIT
                    Mot ion Det ect or                               14L    on
                    Auxiliaries equipment operat ion relay           88X    off


                    2. S TOPPING OF AUXILIARIES EQUIPMENT
                    Governor Oil P ump                               88Q    st op (float ing
                    Governoe Oil Supply Sollenoid                    65QS   operat ion)
                                                                            close
                    Main Wat er Supply P ump                         88W    st op
                    Oil Lift P ump                                   88QT   st op
 6        STOP
                    INDIC ATO R 30S “S TO P”                                on
                                           “S TART”                         off


                    3. BRAKE RELEAS E
                    T ime Delay                                      14T    on
                    Brake                                            75S    release
                    Vaccum Cleaner                                   88VB   st op
                    INDIC ATO R 30S “BRAKE”                                 off




ARRY ERAWAN                                      INSTRUMENTASI                                     15
Daftar Pustaka




ARRY ERAWAN   INSTRUMENTASI    16

PLTA

  • 1.
    BAB 1 PENGETAHUAN DASAR UNIT PEMBANGKIT 1.1 PENDAHULUAN Pada teori dasar bahwa energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja (kemampuan melakukan usaha). Berbagai macam sumber energi di dunia ini setelah dikonversiakan dapat dimanfaatkan sebagai tenaga penggerak suatu mesin. Jadi pembangkit listrik adalah suatu bentuk perubahan energi menjadi energi listrik dengan menggunakan suatu sistem atau peralatan yang bisa menghasilkan listrik. Hukum kekekalan energi (hukum Termodinamika I) menyatakan ”Energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, tetapi dapat berubah bentuk dari bentuk energi satu ke bentuk energi lain”. Secara proses pembangkit listrik itu dibangkitkan listrik oleh peralatan yang disebut generator listrik. Generator listrik tersebut dapat berputar dengan pemutar atau penggerak mula. Jenis penggerak mula untuk memutar generator listrik pada umumnya merupakan suatu mesin yang didalamnya terjadi konversi energi hingga menjadi energi putar. 1.2 JENIS – JENIS PEMBANGKIT Seperti telah diterangkan sebelumnya bahwa prinsip dasar pembangkitan tenaga listrik terdapat pada konversi energi mekanik ke dalam energi listrik. Jenis sumber energi akan menentukan jenis pembangkitannya untuk menghasilkan energi mekanik putar dan dikonversikan menjadi energi listrik. Seperti pada gambar di bawah ini; Gambar 1.1 Sistem Pembangkitan Energi Listrik Masing-masing jenis pembangkit tenaga listrik mempunyai prinsip kerja yang berbeda-beda, sesuai dengan penggerak mulanya (prime mover). Satu hal yang sama dari beberapa jenis pembangkit tenaga listrik tersebut yaitu semuanya sama - sama berfungsi merubah energi mekanik menjadi energi listrik, dengan cara mengubah potensi energi mekanik dari air, uap, gas, panas bumi, nuklir, kombinasi gas dan uap, menggerakkan ARRY ERAWAN INSTRUMENTASI 1
  • 2.
    atau memutar turbinyang porosnya dikopel dengan generator selanjutnya dengan sistem pengaturannya generator tersebut akan menghasilkan daya listrik. Pembangkit listrik tenaga air adalah suatu bentuk perubahan tenaga air dengan ketinggian dan debit tertentu untuk dikonversi menjadi tenaga listrik. Pembangkit dengan tenaga air tergantung pada kondisi geografis, keadaan curah hujan dan area aliran. Gambar 1.2 PLTA Saguling dan Skematis PLTA Saguling 1.3 KONVERSI ENERGI PADA PLTA Pada prinsipnya PLTA mengolah air menjadi listrik dengan memanfaatkan perubahan energi, yaitu energi potensial air diubah menjadi energi kinetis dengan adanya ketinggian, lalu energi kinetis ini berubah menjadi energi mekanis dengan adanya aliran air yang menggerakkan turbin, lalu energi mekanis ini berubah menjadi energi listrik melalui perputaran rotor pada generator. Jumlah energi listrik yang bisa dibangkitkan dengan sumber daya air tergantung pada dua hal, yaitu jarak tinggi air (head) dan berapa besar jumlah air yang mengalir (debit). Gambar 1.3 Skema Pembangkit Listrik Tenaga Air Untuk bisa menghasilkan energi listrik dari air, harus melalui beberapa tahapan perubahan energi, yaitu: 1. Energi Potensial Energi potensial yaitu energi yang terjadi akibat adanya beda potensial, yaitu akibat adanya perbedaan ketinggian. Besarnya energi potensial yaitu: Dimana: Ep mgh Ep : Energi Potensial m : massa (kg) Ep mgh ARRY ERAWAN INSTRUMENTASI 2
  • 3.
    g : gravitasi(9.8 kg/m2) h : head (m) 2. Energi Kinetis Energi kinetis yaitu energi yang dihasilkan akibat adanya aliran air sehingga timbul air dengan kecepatan tertentu, yang dirumuskan: Dimana: Ek 1 m v2 2 Ek : Energi kinetis m : massa (kg) Ep mgh v : kecepatan (m/s) 3. Energi Mekanis Energi mekanis yaitu energi yang timbul akibat adanya pergerakan turbin. Besarnya energi mekanis tergantung dari besarnya energi potensial dan energi kinetis. Besarnya energi mekanis dirumuskan: Dimana: Em T t Em : Energi mekanis T : torsi ω : sudut putar t : waktu (s) 4. Energi Listrik Ketika turbin berputar maka rotor juga berputar sehingga menghasilkan energi listrik sesuai persamaan: El V It Dimana: El : Energi Listrik V : tegangan (Volt) I : Arus (Ampere) t : waktu (s) 1.4 JENIS – JENIS PLTA Air sebagai bahan baku PLTA dapat diperoleh dari sungai secara langsung disalurkan untuk memutar turbin atau dengan cara ditampung dahulu dengan menggunakan kolam tando atau waduk sebelum disalurkan untuk memutar turbin. Karena pembangkit listrik tenaga air tergantung pada kondisi geografis, keadaan curah hujan dan area aliran sungai. Jadi terdapat macam – macam PLTA, diantara lain; a. PLTA run off river b. PLTA dengan kolam tando ARRY ERAWAN INSTRUMENTASI 3
  • 4.
    c. PLTA dengan waduk d. PLTA aliaran danau e. PLTA pasang surut f. PLTA pompa g. PLTA sistem kaskade 1.4.1 PLTA Run Off River PLTA run off river, air sungai dialihkan dengan menggunakan dam yang dibangun memotong aliran sungai. Air sungai ini kemudian disalurkan ke bangunan air PLTA seperti pada Gambar 1.10 Gambar 1.4 skema PLTA Run Off River 1.4.2 PLTA Dengan Kolam Tando Air sungai dialirkan ke kolam melalui saluran terbuka atau tertutup dengan disaring terlebih dahulu dan di tampung di suatu kolam yang berfungsi untuk; a. Mengendapkan pasir b. Mengendapkan lumpur c. Sebagai reservoir Kolam tando dilengkapi dengan beberapa pintu air, gunanya untuk pengisian atau pengosongan bila kolam tando diadakan pemeliharaan. Gambar 1.5 Skema PLTA Kolam Tando 1.4.3 PLTA dengan Waduk Air dari sungai atau lebih ditampung disuatu tempat untuk mendapat ketinggian tertentu dengan jalan dibendung. Air dari waduk tersebut dialirkan melalui saluran terbuka melalui pintu air ke saluran tertutup yang selanjutnya melalui pipa pesat menggerakan turbin untuk membangkitkan tenaga listrik. ARRY ERAWAN INSTRUMENTASI 4
  • 5.
    Gambar 1.6 SkemaPLTA Waduk 1.4.4 PLTA Aliran Danau Sumber air dari PLTA ini adalah sebuah danau yang potensinya cukup besar untuk mengambil air yang masuk k PLTA dilakukan dengan; a. Pembuatan bendungan yang berfungsi juga sebagai pelimpasan yang berlokasi pada mulut sungai b. Perubahan duga muka air (DMA) + 4 meter c. Intake 1.4.5 PLTA Pasang Surut Pada PLTA ini terjadi dua kondisi yang sangat berpengaruh pada pembangkitan listrik. 1. Kondisi air laut pasang Air laut memasuki teluk (sebagai kolam) melewati bangunan sentral, sehingga air laut mendororng runner dari turbin. Turbin memutar poros generator sehingga menghasilkan energi listrik. Lama kelamaan kolam akan terisi oleh air laut, sehingga air laut menjadi sama (sejajar). Berarti tenaga penggeraknya tidak ada dan turbin berhenti. 2. Kondisi air laut surut Pada saat air laut surut, permukaan air kolam lebih tinggi dari permukaan air laut. Air kolam akan mengalir ke laut melalui bangunan sentral akan memutar runner turbin yang seporos dengan generator, sehingga didapat energi listrik kembali sampai terjadi air pasang lagi. Gambar 1.7 Skema PLTA Pasang Surut ARRY ERAWAN INSTRUMENTASI 5
  • 6.
    1.4.6 PLTA Pompa PLTA pompa dibangun dan dioperasikan untuk PLTA beban puncak. Air waduk bagian atas dan air waduk bagian bawah diatur untuk harian atau mingguan. PLTA pompa dioperasiakan untuk menunjang beban puncak sistem. Danau bagian atas biasanya mempunyai kapasitas tampung yang lebih besar, tetapi mempunyai daerah tangkapan hujan yang sempit, sedangkan danau bagian bawah mempunyai daerah tangkapan hujan yang luas. Dengan spesifikasi sebagai berikut; a. Generator berfungsi sebagai motor b. Turbin berdiri sendiri terpisah dari pompa c. Generator, turbin dan pompa terletak di dalam satu poros Gambar 1.8 Skema PLTA Pompa 1.4.7 PLTA Sistem Kaskade Pemanfaatan sungai, berarti sepanjang sungai dibangun beberapa PLTA, maka daerah PLTA itu disebut sistem kaskade PLTA. Dimana PLTA yang berada di bawah memanfaatkan air setelah digunakan oleh PLTA yang berada di atas. Contohnya; a. PLTA Kaskade pada aliran sungai citarum (Saguling, Cirata dan Jatiluhur) b. PLTA Kaskade pada aliran sungai cisangkuy (Plengan, Lamajan dan Cikalong) c. PLTA kaskade pada aliran sungai brantas (Cilerojo, Sutami, Wlingi dan Lodoso). Gambar 1.9 Skema PLTA Kaskade 1.5 PERALATAN UTAMA PLTA 1.5.1 BENDUNGAN Bendungan atau dam adalah konstruksi yang dibangun untuk menahan laju air menjadi waduk, danau, atau tempat rekreasi. Bendungan juga digunakan untuk mengalirkan air ke sebuah Pembangkit Listrik Tenaga Air. Kebanyakan dam juga ARRY ERAWAN INSTRUMENTASI 6
  • 7.
    memiliki bagian yangdisebut pintu air untuk membuang air yang tidak diinginkan secara bertahap atau berkelanjutan. Gambar 1.10 Bendungan 1.5.2 TURBIN Air yang digunakan untuk membangkitkan listrik bisa berasal dari bendungan yang dibangun diatas gunung yang tinggi, atau dari aliran sungai bawah tanah. Karena sumber air yang bervariasi, maka turbin air didesain sesuai dengan karakteristik dan jumlah aliran airnya. Berikut ini merupakan berbagai jenis turbin yang biasa digunakan untuk PLTA. 1. Pelton Turbin Pelton adalah turbin untuk tinggi terjun yang tinggi, yaitu di atas 300 meter. Teknik mengkonversikan energi potensial air menjadi energi mekanik pada roda air turbin dilakukan melalui proses impuls sehingga turbin Pelton juga disebut sebagai turbin impuls , yang ditunjukkan pada Gambar 1.20 Gambar 1.11 Turbin Pelton 2. Francis Turbin Francis paling banyak digunakan di Indonesia. Turbin ini digunakan untuk tinggi terjun sedang, yaitu antara 20-400 meter. Teknik mengkonversikan energi potensial air menjadi energi mekanik pada roda air turbin dilakukan melalui proses reaksi sehingga turbin Francis juga disebut sebagai turbin reaksi. Turbin Francis ditunjukkan pada Gambar 1.21 Gambar 1.12 Turbin Francis 3. Kaplan ARRY ERAWAN INSTRUMENTASI 7
  • 8.
    Turbin Kaplan digunakanuntuk tinggi terjun yang rendah, yaitu di bawah 20 meter. Teknik mengkonversikan energi potensial air menjadi energi mekanik roda air turbin dilakukan melalui pemanfaatan kecepatan air. Roda air turbin Kaplan menyerupai baling-baling dari kipas angin. Turbin Kaplan ditunjukkan pada Gambar 1.22 Gambar 1.13 Turbin Kaplan 1.5.3 GENERATOR Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanis. Generator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator. Pada generator di PLTA Saguling rotor terdiri dari 18 buah besi yang dililit oleh kawat dan dipasang secara melingkar sehingga membentuk 9 pasang kutub utara dan selatan. Jika kutub ini dialiri arus eksitasi dari Automatic Voltage Regulator (AVR), maka akan timbul magnet. Rotor terletak satu poros dengan turbin, sehingga jika turbin berputar maka rotor juga ikut berputar. Magnet yang berputar memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah kutub melewati "coil" yang terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang kemudian menjadi listrik. Agar generator bisa menghasilkan listrik, ada tiga hal yang harus diperhatikan, yaitu: 1. Putaran Putaran rotor dipengaruhi oleh frekuensi dan jumlah pasang kutub pada rotor, sesuai dengan persamaan: 60f P dimana: ƞ : putaran f : frekuensi P : jumlah pasang kutub Jumlah kutub pada rotor di PLTA Saguling sebanyak 9 pasang, dengan frekuensi system sebesar 50 Hz, maka didapat nilai putaran rotor sebesar 333 rpm. 2. Kumparan Banyak dan besarnya jumlah kumparan pada stator mempengaruhi besarnya daya listrik yang bisa dihasilkan oleh pembangkit 3. Magnet ARRY ERAWAN INSTRUMENTASI 8
  • 9.
    Magnet yang adapada generator bukan magnet permanen, melainkan dihasilkan dari besi yang dililit kawat. Jika lilitan tersebut dialiri arus eksitasi dari AVR maka akan timbul magnet dari rotor. Sehingga didapat persamaan: E B.V .L Dimana: E : Gaya elektromagnet B : Kuat medan magnet V : Kecepatan putar L : Panjang penghantar Dari ketiga hal tersebut, yang bernilai tetap adalah putaran rotor dan kumparan, sehingga agar beban yang dihasilkan sesuai, maka yang bisa diatur adalah sifat kemagnetannya, yaitu dengan mengatur jumlah arus yang masuk. Makin besar arus yang masuk, makin besar pula nilai kemagnetannya, sedangkan makin kecil arus yang masuk, makin kecil pula nilai kemagnetannya. Menurut jenis penempatan thrust bearingnya, generator dibedakan menjadi empat, yaitu: 1. Jenis biasa - thrust bearing diletakkan diatas generator dengan dua guide bearing. 2. Jenis Payung (Umbrella Generator) - thrust bearing dan satu guide bearing diletakkan dibawah rotor. 3. Jenis setengah payung (Semi Umbrella Generator) – kombinasi guide dan thrust bearing diletakkan dibawah rotor dan second guide bearing diletakkan diatas rotor. 4. Jenis Penunjang Bawah – thrust bearing diletakkan dibawah coupling. Generator yang digunakan di Saguling adalah jenis Setengah Payung. Berikut ini adalah contoh gambar dari penjelasan diatas, yang ditunjukan oleh gambar 1.23; J Je Gambar 1.14 Jenis –eJenis Generator nis ni Pe s nu S nja et ng e Ba n wa g h a h P a ARRY ERAWAN y INSTRUMENTASI 9 u n g
  • 10.
    1.6 PROSES PRODUKSILISTRIK TENAGA AIR (PLTA Saguling) Gambar 1.15 Skematis PLTA Saguling Aliran sungai citarum dengan sejumlah anak sungainya memiliki debit air yang sangat besar. Air itu ditampung dalam waduk berkapasitas 875.000.000 m3, yang dikenal waduk saguling. Dari waduk, air dialirkan melalui pintu pengambilan air (Intake/1), yang pengaturannya dilakukan lewat pusat pengendali bendungan (DCC/2), sel;anjutnya masuk kedalam terowongan tekan (Headrace tunel/3), sebelum memasuki pipa pesat (penstock/4), air itu harus melewati tanki pendatar (Surge tank/5) yang berfungsi untuk mengamankan pipa pesat apabila terjadi tekanan mendadak/tekanan kejut saat katub utama (Inlet valve/8) tertutup seketika. Setelah katub utama dibuka, aliran air memasuki rumah keong (Spiral case/6). Aliran air bergerak memutar itu berfungsi menggerakan turbin (Turbin/7). Dari turbin air keluar melalui pipa lepas (Draf tube/9) dan selanjutnya dibuang ke saluran pembuangan (Tailrace/10). Poros turbin yang berputar tadi dikopel dengan poros generator (Generator/11) agar menghasilkan enrgi listrik. Oleh trafo utama (Main transformer/12) tegangan listrik dinaikan dari 16,5 kV menjadi 500 kV yang kemudian aliran listrik bertegangan tinggi itu dikirimkan ke gardu induk melalui seradang hubung (Seradang hubung/13) serta saluran tegangan ekstra tinggi (STET/14). 1.7 PROSEDURE DAN INSTRUKSI KERJA 1.7.1 TUJUAN Sebagai pedoman langkah - langkah pelaksanaan pengoperasian dan pemberhentian Turbin Generator dari ruang kontrol (Control Desk), secara komputerisasi. 1.7.2 RUANG LINGKUP Instruksi kerja ini mencakup semua instrument bantu yang bekerja secara berurutan . ( commond squence ) yang terdiri : DS / PMS ( Pemisah ) Generator 16,5 KV. CB / PMT ( Pemutus ) Generator 16,5 KV. 30 S ( Lampu - lampu tanda ). " I " ( Master Switch ). MSWG ( Master Switch Generator ) ON / OFF . ARRY ERAWAN INSTRUMENTASI 10
  • 11.
    7 - 65P ( Guide vane ). 7 - 77 ( Load Limit ). 7 - 9 R ( Tegangan ). L F C ( Load Frequensi Control ) Parameter - parameter 1.7.3 Langkah “Start Unit” 1. Pastikan bahwa unit dalam keaadaan siap operasi, tidak sedang dalam pemeliharaan dan atau gangguan. Hal ini bisa dikonfirmasi dari tagging system dan indikasi lock out relay di hmi (human mechine interface atau di graphic panel) 2. Tekan tombol master switch ( i ), maka akan muncul tampilan konfirmasi start atau stop unit. (jika kita pilih ”OK” dengan kondisi unit dalam keadaan standby, maka unit akan start operasi dan jika kita pilih ”OK” dengan keadaan unit beroperasi, maka unit akan stop beroperasi) 3. Pastikan lampu indikasi di tombol master switch (i) menyala 4. Tekan tombol validasi on (mswg-on) 5. Tunggu proses start, sampai dengan putaran turbin dan tegangan generator mencapai pada nilai nominal 6. Tekan ke tombol (hu 4b/PMT), maka unit akan melakukan proses parallel dengan syarat tegangan, frekuensi dan sudut fasa sama 7. Pastikan unit sudah paralel dengan mengamati indikasi (hu 4b) di hmi dan graphic panel menyala, dan unit siap dibebani 8. Bebani unit sampai dengan 75 ~ 80 mw dengan cara melakukan langkah 9 - 15 9. Tekan tombol (7-77), sampai dengan kondisi lampunya menyala 10. Tekan tombol validasi on ( mswg-on ), sampai dengan posisi indikasi load limit sekitar 50 % 11. Tekan tombol (7-77) dan pastikan lampunya mati 12. Tekan tombol (7-65p) dan pastikan lampu indikasi tombol tersebut menyala 13. Tekan tombol validasi on (mswg-on), secara berulang (puls) dengan perioda waktu sekitar 2 ( dua) detik 14. Amati indikasi posisi guide vane di graphic panel sudah mendekat / berimpit ke posisi load limit 15. Tekan tombol (7-65p), dan pastikan lampu indikatornya mati 16. Unit siap dioperasikan dengan mode LFC ( Load Frequency Control) 17. Bila diperlukan, untuk menaikan /menurunkan tegangan generator maka lakukan langkah berikutnya 18. Tekan tombol (7-90r) tekan tombol kiri mouse, pastikan lampunya menyala ARRY ERAWAN INSTRUMENTASI 11
  • 12.
    19. Tekan tombolvalidasi on (mswg-on) untuk menaikan atau (mswg- off) untuk menurunkan 20. Tekan tombol (7-90r), dan pastikan lampunya mati. 1.7.4 Langkah ”Stop Unit” 1. Pastikan unit tidak sedang operasi pada mode LFC 2. Pastikan beban tidak lebih dari 70 mw dan apabila beban di atas 70 mw, maka lakukan langkah 3 - 5 3. Tekan tombol (7-65p), sampai dengan kondisi lampu indikatorya menyala 4. Tekan tombol validasi off (mswg-off), secara berulang (puls) dengan perioda waktu sekitar 2 ( dua) detik 5. Tekan tombol (7-65p) dan pastikan lampu indikatornya mati 6. Arahkan pointer ke tombol master switch ( i ) 7. Tekan tombol master switch ( i ), maka akan muncul tampilan konfirmasi start atau stop unit. (jika kita pilih ”OK” dengan kondisi unit dalam keadaan standby, maka unit akan start operasi dan jika kita pilih ”OK” dengan keadaan unit beroperasi, maka unit akan stop beroperasi) 8. Pastikan lampu indikasi di tombol (i) menyala 9. Tekan tombol validasi off (mswg-off) 10. Unit proses stop, tekan tombol master switch (i), dan pastikan lampunya mati 1.7.5 Langkah Pengoperasian “LFC” (Load Frequency Control) 1. Pastikan beban unit yang akan dioperasikan pada mode LFC sudah lebih dari 70 mw 2. Samakan po (power option) jcc dan ph dengan cara mengarahkan pointer ke kotak po ph, ketik dari key board kemudian validasi dengan menekan “enter” 3. Tekan tombol (on/off) 43 LFC, maka akan muncul tampilan konfirmasi untuk LFC on / LFC off (pilih LFC on) 4. Tekan tombol ph/jcc 43 po, maka akan muncul pada display hmi menjadi “jcc” (posisi jcc artinya po yang berlaku pada sistem pengaturan adalah dari P3B, posisi ph dari pembangkit) 5. Atur pr (power regulation) sesuai dengan permintaan dari pihak P3B. Dengan cara mengarahkan pointer “pr” ph, ketik dari key board kemudian validasi dengan menekan “enter” 6. Untuk menghentikan sisstim mode operasi LFC lakukan dengan cara mengarahkan pointer ke “on/off” 43 LFC (pilih off). ARRY ERAWAN INSTRUMENTASI 12
  • 13.
    1.8 SEQUENCE PENGOPERASIANDAN PEMBERHENTIAN UNIT 1.8.1 Urutan Start Pengoperasian Unit PLTA Saguling INDICATOR ON DEVICE COMMAND/ No STEP DESCRIPTION CONTROL DESK No. CONDITION MASTER CONTROL SWITCH 1 start 1 1. STARTING OF AUXILIARY EQUIPMENTS Aktualisasi dari preparation relay untuk alat bantu 88X Governor Oil Pump 88Q start Governor Oil Supply Selenoid 65QS open Main Water Supply Pump 88W start Oil Lift Pump 88QT start 2. ETABLISHMENT/CONFIRMATION OF FOLLOWING GENERATION UNIT STARTING CONDITION Oil Lift Pressure 63QT 80 kg/cm2 Governor Oil Pressure 63QL 48 kg/cm2 Inlet Valve Oil Pressure 63QVL 70 kg/cm2 Oil Level Turbine Bearing 33QBW normal Upper Bearing 33QBU normal Lower & Thrust Bearing 33QBL normal 2 PREPARATION Brake Position 75LBB reset Pressure 63ABL 7 kg/cm2 Main Circuit Breaker 52G open Cooling Water Flow Generator Upper Bearing normal Generator Lower & Thrust Bearing normal Generator Air Cooler normal Turbine Guide Bearing normal Inlet Valve Position 21LB close Guide Vane Position 74LB close Emergency Stop Lock-out Relay 86-1 reset Quick Stop Lock-out Relay 86-2 reset Damage Preventive Stop Lock-Out relay 86-5 reset INDICATOR 30S “PREPARATION” on Actuation Master Relay 4 OPENING OF INLET VALVE According to actuation of 4 By Pass Valve 21BS open 3 INLET VALVE Seat Ring Valve 21SS open Main Inlet Valve 21S open INDIC ATO R 30S “INLET VALVE” on ARRY ERAWAN INSTRUMENTASI 13
  • 14.
    1. CONFIRMING OFOIL LIFT PRES S URE FOR THRUS T BEARING Oil Lift Pressure 63QT 80 kg/cm 2 2.S TARTING OF UNIT Governor Starting Solenoid 65S open 4 START Guide Vane Limiter 77M naik ke 74m T urbine start Motion Detector 14LT off INDICATO R 30S “START” on INDICATO R 30S “STO P” off 1. TURBINE S PEED CONTROL Governor Voltage 27G 90 Governor operate 2. EXCITATION Speed Relay 13 80 Field Circuit Breaker 41 close INDICATO R 30S “EXCITATIO N” on 5 EXCITATION Oil Lift Pump 88QT stop 3. GENERATOR VOLTAGE BUILD-UP Initial Excitation Contractor 31F close Generator Voltage Build-up Sampai 80 Initial Excitation Contractor 31F open Auto Voltage Regulator operate 1.AUTO S YNCHRINIZING Generator Circuit Breaker Switch 52G close selection Auto Synchronizing Auto Speed Matcher 15 operate Auto Voltage Matcher 60 operate 2. PARALEL OPERATION Synchronizm 25 check Generator Circuit Breaker 52G close 6 PARALEL INDICATO R 30S “PARALEL” on INDICAT OR 30S “PREPARATIO N” off INDICAT OR 30S “INLET VALVE” off INDICAT OR 30S “START” off INDICAT OR 30S “EXCITATIO N” off Auto Synchronizing off MT R Oil Pump 88QMT operate MT R Cooling Fans 88AMT operate 1.LOADING OPERATION Guide Vane 77M naik Power Setter 7-65P naik Power Relay 91P 3-5% 7 LOAD INDICATO R 30S “LO AD” on 2. VO LTAGE CO NTRO L Voltage Setter 7-90R naik/turun ARRY ERAWAN INSTRUMENTASI 14
  • 15.
    1.8.2 Urutan StopPengoperasian Unit PLTA Saguling INDICATOR ON DEVICE COMMAND/ No CONTROL DES K S TEP DES CRIPTION No. CONDITION CONTROL OF S TOP S WITCH Mast er Cont rol Swit ch 1 St op Mast er Relay 4 off 1.REDUCING OF POWER Guide Vane Limit er 77M Lower t o 74M P ower Relay int ermit enly 3-5% load INDIC ATO R 30S “LO AD” off 1 LOAD 2. REACTIVE POWER CONTROL React ive P ower t o “ 0” Var OPENING YHE GENERATOR CIRCUIT BRAKER Generat or Circuit Braker 52G open INDIC ATO R 30S “PARALEL” off INDICAT OR 30S “ INLET VALVE” on “ ST ART ” on 2 PARALEL :EXCIT AT ION” on P ower Set t er 65P M t o normal posit ion MT R Oil P umps 88QMT st op MT R Cooling Fans 88AMT st op OPENING OF FIELD S WITCH Field swit ch 41 open 3 EXCITATION INDICAT OR 30S “ EXCIT AT ION” off Volt age Set t er 90RM Neut ral 1.CLOS ING OF GUIDE VANE Guide Vane Limit er 77M full close Governor St art ing Solenoid 65S Off 2. S TARTING OF OIL LIFT PUMP Speed Relay 13 80% Oil Lift P ump 88QT operat e 4 INLET VALVE 3. CLOS ING OF INLET VALVE Main Valve 21 close Seat Valve 21S close By-pass Valve 21B close INDIC ATO R 30S “INLET VALVE” off BRAKE OPERATION Speed relay 20% Brake 75S operat e 5 BRAKE Vaccum Cleaner 88VB operat e INDIC ATO R 30S “BRAKE” on 1.S TOPPING OF UNIT Mot ion Det ect or 14L on Auxiliaries equipment operat ion relay 88X off 2. S TOPPING OF AUXILIARIES EQUIPMENT Governor Oil P ump 88Q st op (float ing Governoe Oil Supply Sollenoid 65QS operat ion) close Main Wat er Supply P ump 88W st op Oil Lift P ump 88QT st op 6 STOP INDIC ATO R 30S “S TO P” on “S TART” off 3. BRAKE RELEAS E T ime Delay 14T on Brake 75S release Vaccum Cleaner 88VB st op INDIC ATO R 30S “BRAKE” off ARRY ERAWAN INSTRUMENTASI 15
  • 16.
    Daftar Pustaka ARRY ERAWAN INSTRUMENTASI 16