Sistem Proteksi Pada Generator

1 BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Semakin meningkatnya dan semakin majunya teknologi yang ada saat ini tidak  akan lepas dari keutu!an keutu!an akan tenaga listrik. "e!andalan sistem tenaga listrik untuk  dapat menyalurkan listrik kepada konsumen mempunyai

peranan yang sangat

 penting sekali. "e!andalan suatu sistem tenaga listrik dapat terli!at ketika terjadinya gangguan yang dapat menyeakan terganggunya penyaluran energi listrik ke konsumen. Dalam suatu sistem tenaga listrik tidak akan mungkin eas dari gangguan. #angguan yang terjadi terjadi isa pada pemangkita pemangkitan$ n$ transmisi$ transmisi$ maupun maupun distriusi. distriusi.

Sala!

satu

%onto! %onto!

adala! gangguan gangguan yang terjadi terjadi pada terminal terminal generator. generator. #enerator #enerator adala! komponen komponen yang sangat penting penting dalam pemangkitan pemangkitan energi listrik. &ika terjadi terjadi gangguan gangguan pada terminal generator maka akan menyeakan terganggunya proses penyediaan energi listrik dan dapat menyeakan kerusakan pada generator itu sendiri. Perkemanga Perkemangan n ilmu pengeta!uan pengeta!uan dan teknologi teknologi de'asa ini mema'a mema'a dampak  yang sangat luas

dieragai dieragai

idang idang

ke!idupan. ke!idupan. Penerapan Penerapan ilmu pengeta!uan pengeta!uan dan

teknologi akan memuda!kan akti(itas manusia dari eragai segmen ke!idupan. Sektor Sektor industri industri merupakan merupakan sektor yang sangat penting dalam memasuki memasuki era pasar   eas. Pemangunan di sektor industri menjadi indikator kamajuan dan kesiapan suatu dalam ersaing di era kompetiti) ini. Parik Parik #ula *amming *amming seagai seagai sala! satu

industri industri

esar

yang

erasis erasis

agroindustr agroindustrii dalam menjalankan akti(itas senantiasa senantiasa didukung didukung ole! tersedianya tersedianya sumer  sumer  tenaga listrik. Sumer tenaga listrik untuk produksi menggunakan generator set +genset,. Sum Sumer er tenag tenagaa listr listrik ik untu untuk k pener peneran angan gan dan yang yang menu menunj njan ang g pros proses es prod produk uksi si menggunakan tegangan dari Perusa!aan Listrik Negara +PLN,. Pemangkit listrik yang digunakan pada Parik #ula *amming adala! Pemangkit Listrik Listrik -ena -enaga ga Listrik Listrik +PL-D, +PL-D, dan Pemangkit Pemangkit Listrik -enaga enaga Uap +PL-U,. +PL-U,. PL-D digunakan seagai start a'al$ pada saat alternator turin uap uap suda! ekerja PL-D tidak   ekerja lagi. #enerator seagai sala! satu peralatan listrik !arus menggunakan sistem  pengaman yang standar.

Baik pengamanan ter!adap

manusia$ !e'an dan peralatan peralat an

 jika terjadi gangguan. Sistem pengamanan diperlukan untuk melindungi generator dari kondisikondisi anormal. #angguan #angguan yang dapat menyeakan menyeakan kerusakan kerusakan yang )atal pada peralatan listrik  adala! !uung singkat. singkat. #angguanga #angguanganggu ngguan an !uung !uung singkat singkat yang sering terjadi pada

/ generator adala! !uung singkat antar )asa$ !uung singkat antar lilitan$ !uung singkat dengan tana! pada elitan rotor dan !uung singkat antar lilitan pada elitan rotor. #angguan ini akan menimulkan kondisi anormal$ se!ingga dapat menggunakan proses  produksi dari industri ini. "ondisi anormal ini !arus ditanggulangi dan diperaiki dengan %epat seelum menimulkan kerusakan yang erat pada generator dan sistem disekitar generator. Untuk meng!indari kondisi seperti ini digunakan sistem proteksi yang !andal$ se!ingga di!arapkan gangguangangguan yang terjadi tidak akan mengganggu atau merusak generator dan sistem lain yang ada disekitarnya.

1./ 0umusan asala! 1. Bagaimana %ara kerja sistem proteksi pada generator2 /. Bagaimana sistem proteksi yang digunakan pada parik #ula *amming2 3. Bagaimana ke!andalan sistem proteksi generator pada generator parik gula %amming2

1.3 -ujuan 1. engeta!ui *ara kerja sistem proteksi pada generator  /. engeta!ui sistem proteksi yang digunakan pada parik gula %amming 3. engeta!ui ke!andalan sistem proteksi generator di parik gula %amming

1.4 Batasan asala! Batasan masala! makala! adala!5 1. Hanya mema!as sistem proteksi pada generator dengan merk SHIN"6. /.

3

BAB II PEBAHASAN /.1 Sistem Proteksi #enerator  Bagian !ulu dari sistem tenaga listrik adala! generator yang terdapat dipusat listrik  dan digerakkan ole! mesin penggerak mula + prime mover ,. esin penggerak dalam pusat listrik erkaitan erat dengan instalasi mekanis dan instalasi listrik dari pusat listrik  +7io'o$ /813,. #enerator seagai sumer energi listrik dalam sistem perlu diamankan  jangan sampai mengalami kerusakan karena kerusakan generator akan sangat menggangu  jalannya operasi sistem tenaga listrik. 6le! karenanya generator sedapat mungkin !arus dilindungi ter!adap semua gangguan yang dapat merusak generator. -etapi dilain pi!ak  dari segi selekti)itas pengaman sistem di!arapkan agar P- generator tidak muda! trip ter!adap gangguan dalam system$ karena lepasnya generator dari sistem akan mempersulit jalannya operasi sistem tenaga listrik. P- generator !anya ole! ekerja apaila ada gangguan yang tepat ada didepan generator$ didalam generator atau pada mesin penggerak generator. &uga apaila terjadi kegagalan dari P- yang ada di depan P- generator$ aru P- generator ole! ekerja. engingat generator merupakan  peralatan yang penting dan nilainya juga %ukup ma!al$ maka diusa!akan pengaru! gangguan diatasi sampai seke%il mungkin. Antara lain dengan mendeteksi keadaan gangguan se%ara tepat dan mengisolasikan mesin ter!adap sistem yang se!at se%ara %epat. #angguan pada generator antara lain dapat diseakan ole!5 /.1.1 #angguan Pada Stator  #angguan pada stator meliputi gangguan !uung singkat )asatana!$ gangguan !uung singkat antar)asa$ dan gangguan !uung singkat antar elitan. Ba!aya teresar dari gangguan terseut adala! kerusakan pada isolasi inti stator dan lilitan stator akiat panas yang diangkitkan pada pusat gangguan. Dari ketiga jenis gangguan terseut gangguan yang sering terjadi dalam elitan stator dan !uungannya adala! gangguan )asatana!.

/.1./ #angguan Pada 0otor  #angguan pada rotor dapat erupa gangguan ke tana! atau gangguan antar elitan. Hal ini diseakan karena adanya tekanan termis atau mekanik yang kuat pada isolasi elitan rotor. Belitan rotor ini merupakan elitan eksitasi dan pada umumnya dalam keadaan normal mempunyai ta!anan isolasi yang sangat tinggi. #angguan ke tana!

satu

tempat

yang terjadi pada sirkuit eksitasi tidak akan segera menimulkan kerusakan ila

4 arus gangguan ke tana! diatasi. #angguan ke tana! ini akan menimulkan )luks yang tidak seimang. Akiat langsung yang segera dirasakan adala! adanya gaya yang tidak  seimang pada masingmasing kutu dan akan menimulkan getaran pada rotor serta dapat merusak antalan generator yang ak!irnya dapat menyeakan kerusakan pada stator ataupun rotor karena terjadinya pergeseran. Dengan demikian adanya gangguan satu )asa ke tana! disatu tempat !arus segera dideteksi ole! rele.

/.1.3 "ondisi 6perasi Anormal "ondisi operasi anormal ini meliputi antara lain 5 1. Hilangnya penguatan (loss of excitation) /. #angguan ean lei! (overload) 3. #angguan tegangan lei! (overvoltage) 4. Hilangnya penggerak mula (loss of primemover) 9. #angguan arus lei! urutan negati) (negatif phase sequence) :. Putaran lei! (overspeed) ;. -emperatur lei! (overtemperature)

/.1.3.1 Hilangnya Penguatan edan (Loss of Field) Hilangnya penguatan medan menyeakan putaran generator akan ertama! %epat dan akan menyerap daya reakti) dari sistem. Induksi arus pada rotor$ aji (wedge) akan menimulkan

torsi

pada

poros

(shaft) seagai

!asil kondisi ini menyeakan

 pemanasan lei! yang mema!ayakan rotor.

/.1.3./ #angguan Bean Lei! (Overload) #angguan ean lei! terjadi karena generator tidak mampu memikul ean

yang

melei!i atas nominalnya. Bean lei! terseut dapat mengakiatkan penurunan )rekuensi dan tegangan keluaran generator. Untuk mengatasi !al ini pengaturan tegangan +A>8 detik.  4  / men%apai setting threshold $ rele akan mulai / dan  4 "etika mengakumulasi t  akan mengirimkan sinyal trip. 6rip akan terjadi apaila akumulator men%apai dan ila kondisi ini tidak terpenu!i rele tetap akan mengirimkan sinyal trip  5  setting  dalam 'aktu tunda setting maksimum.

/./.4 0ele Anti 7otoring  -everse Power -ela* (device ') 0ele

ini

digunakan

untuk

mengamankan

generator

dari

gangguan

!ilangnya penggerak mula +turin uap, yang mengakiatkan generator dapat erua! menjadi motor. Pengaliran daya alik pada generator diseakan ole! input penggerak  mula yang kurang. Bila input tidak isa mengatasi rugirugi$ kekurangannya akan dierikan ole! daya nyata yang diserap dari sistem$ dengan demikian generator tela!  ertindak seagai motor. Akiatnya !al ini akan sangat esar pengaru!nya ter!adap turin diandingkan generator.  -everse power rela* adala! jenis directional rela* +unit terara!, atau dengan kata lain !anya mendeteksi aliran daya ke ara! tertentu. Besaran penggerak rele ini adala! arus dan tegangan. &ika ara! arus erla'anan dengan ara! setting$ maka torsi yang ditimulkan adala! negati)$ erarti rele tidak ekerja. Dalam !al ini rele akan pi%k up untuk pengaliran daya dalam satu ara! dan akan reset untuk pengaliran daya yang  erla'anan dengan ara! setting yang mana !al ini juga tergantung dari jenis turin  penggeraknya.

-ael /.1 Data 7otoring Power Beragai -ipe Prime 7over  -ype o) prime mo(er

otoring po'er in  per%ent o) unit relay

#as turine single s!a)t

188

#as turine doule s!a)t

1819

our %y%le diesel

19

-'o %y%le diesel

/9

Hidrauli% turine

/188

Steam turine +%on(entional,

14

Steam turine +%ond.%ooled,

8$91$8

Data sample5 ull load 