SYNCHRONIZING GENERATOR
Synchronizing generator adalah memparalelkan kerja dua buah generator atau lebih untuk
mendapatkan daya sebesar jumlah generator tersebut dengan syarat syarat yang telah ditentukan.
Syarat syarat dasar dari parallel generator adalah sebagai berikut :
1. Mempunyai tegangan kerja yang sama
2. Mempunyai urutan phase yang sama
3. Mempunyai frekuensi kerja yang sama
4. Mempunyai sudut phase yang sama
Dalam kerja parallel generator tidak cukup hanya berdasar pada syarat syarat diata s ada hal lain
yang perlu diketahui sebagai penjabaran syarat syarat diatas . Adapun penjabarannya sebagai
berikut:
1. Mempunyai tegangan kerja yang sama
Apa yang diharapkan dengan adanya tegangan kerja yang sama ? dengan adanya tegangan kerja
yang sama diharapkan pada saat diparalel dengan beban kosong power faktornya 1. Dengan
power factor 1 berarti tegangan antara 2 generator persisi sama .jika 2 sumber tegangan itu
berasal dari dua sumber yang sifatnya statis misal dari battery atau transformator maka tidak
akan ada arus antara kedunya. Namun karena dua sumber merupakan sumber tegangan yang
dinamis (diesel generator) Maka power factornya akan terjadi deviasi naik dan turun secara
periodic bergantian dan berlawanan. Mengapa bisa terjadi demikian ? Hal i ni terjadi karena
adanya sedikit perbedaan sudut phase yang sesekali bergeser karena factor gerak dinamis dari
diesel penggerak.Itu bisa dibuktikan dengan membaca secara bersamaan Rpm dari kedua genset
dalam keadaan sinkron misalnya Generator 1 mempunyai k ecepatan putar 1500 dan generator 2
mempunyai kecepatan putar 1501 maka terdapat selisih 1 putaran / menit Dengan perhitungan
1/1500 x 360 derajat maka terdapat beda fase 0,24 derajat dan jika dihitung selisih teganan
sebesar cos phi 0,24 derajat x teganga n nominal (400 V )- tegangan nominal (400 V ) dan
selisihnya sekitar V dan selisih tegangan yang kecil cukup mengakibatkan timbulnya arus
sirkulasi antara 2 buah genset tersebut dan sifatnya tarik menarik . dan itu tidak membahayakan.
Dan pada saat dibebani bersama sama maka power faktornya akan relative sama sesuai dengan
power factor beban.
Memang sebaiknya dan idealnya masing masing generator menunjukkan power factor yang
sama. Namun jika terjadi power factor yang berbeda dengan selisih tidak terlalu ban yak tidak
terjadi akibat apa apa. Akibatnya salah satu genset yang mempunyai nilai power factor rendah
akan mempunyai nilai arus yang sedikit lebih tinggi. Yang penting diperhatikan adalah tidak
melebihi arus nominal dan daya nominal dari genset.
Sebagai contoh : Jika masing masing generator memikul beban 100 kw , dimana generator 1
dengan power factor 0,85 dan yang satu mempunyai power factor 0,75. Maka dengan
menggunakan rumus daya aktif didapat selisih arus dan itu tidak ada masalah, dan bisa saja
dianggap bahwa generator bekerja independent dengan arus tersebut.
Pada saat generator bekerja parallel perubahan arus excitasi akan merubah power factor , jika
arus excitasi diperkuat maka nilai power factor mengecil menjauhi satu, sebaliknya jika excitasi
dikurangi maka nilai power factor akan membesar mendekati 1.
Pada generator yang akan diparalel biasanya didalam alternatornya ditambahkan peralatan yang
dinamakan Droop kit . Droop kit ini berupa current transformer yang dipasang. disebagian lilitan
dan outputnya disambungkan ke AVR. Droop kit ini berfungsi untuk mengatur power factor
berdasarkan besarnya arus beban.. Sehingga pembagian beban kvar diharapkan sama pada kw
yang sama.
Pada panel panel kontrol modern sudah diperlengkapi dengan modul yang mana s udah terdapat
pengaturan Var generator dengan output yang disambungkan ke AVR generator . sehingga
secara otomatis masing masing genset berapapun beban kw power factor akan menjadi sama dan
seimbang. Hal ini diperuntukkan pada system yang mana system terse but parallel sesaat atau
transfer beban baik antara genset maupun dengan PLN.
Pada saat transfer beban secara soft transfer terjadi pemindahan beban, perubahan power factor
yang kecenderungan terjadi diatur secara otomatic oleh modul tersebut, sehingga pad a saat
transfer beban tidak terjadi perubahan power factor yang berarti.
Pada saat ini banyak pembangkit listrik rental yang terdapat pada PLTD PLTD seluruh
Indonesia, dimana pihak swasta menyewakan Gensetnya untuk menambah kapasitas daya
terpasang PLN. Pada kondisi ini sedikit berbeda dengan yang diuraikan diatas yaitu masalah
pembagian dan pengaturan power factor.
Pada genset rental sudah ditentukan berapa kw beban yang akan disupply dan berapa kwh energi
yang akan dikirim.Pada saat mulai memparalelkan t egangan tidak harus sama, karena pengaturan
kenaikan beban secara bertahap maka pengaturan penambaha excitasi juga bertahap sampai
didapatkan power factor yang dikehendaki. Kita bisa mengatur sendiri power factor yang akan
dioperasikan. Bisa 0,8 0,85 0,9 a tau 0,95 namun pada umumnya yang lebih disukai pada power
factor 0,9 . Mengapa kita bisa mengatur power factor sekehendak kita ? hal ini dikarenakan
kapasitas generator PLN jauh lebih besar dibandingkan generator rental, sehingga perubahan
power factor di generator rental tidak begitu mempengaruhi banyak meskipun ada.
Sebagai contoh : Beban system suatu kota atau pulau sebesar 55 mega watt dimana PLN
menyediakan 50 mega dan genset rental dapat beban 5 mega , Jika power factor beban yang ada
0,9 . dimana Pada saat itu Power factor genset PLN 0,9 sedangkan rental juga diset 0,9. Jika
suatu saat Power factor genset rental diturunkan menjadi 0,8 dengan mengurangi arus excitasi.
Maka perubahan power factor di pembangkit PLN menjadi 0,91 . sebaliknya jika power f actor
genset rental diatur menjadi 1 dengan menaikkan arus excitasi, power factor pembangkit PLN
menjadi 0,89 sehingga perubahan sebesar 0,01 diabaikan.
Pada saat hendak memparalelkan secara manual generator dengan Catu daya PLN yang sudah
berbeban atau generator lain yang sudah berbeban, apa yang mesti dilakukan ? Jika kita
menyamakan persis dengan tegangan line / jala jala,maka pada saat breaker close power factor
genset akan menunjuk 1 dan beban kw akan menunjuk pada posisi 0, jika kita menambah daya
output mesin perlahan lahan , maka power factor akan cenderung menuju ke kapasitif (leading)
dan memungkinkan terjadinya reverse power. Untuk menghindari tersebut maka setelah sinkron
penguatan excitasi dulu yang dinaikkan sampai cosphi menunjuk 0,7. seiring dengan itu naikkan
daya mesin dengan menaikkan speed adjuster. Pada saat beban naik , cosphi akan naik membesar
mendekati satu. Pada saat bersamaan excitasi diatur mencapai nilai 0,7 demikian seterusnya
sampai mencapai nilai yang diinginkan misalnya 1000 kw pada cos phi 0,85.
2. Mempunyai urutan phase yang sama
Yang dimaksud urutan phase adalah arah putaran dari ketiga phase. Arah urutan ini dalam dunia
industri dikenal dengan nama CW ( clock wise) yang artinya searah jarum jam dan CCW
(counter clock wise ) yang artinya berlawanan dengan jarum jam. Hal ini dapat diukur dengan
alat phase sequence type jarum. Dimana jika pada saat mengukur jarum bergerak berputar
kekanan dinamakan CW dan jika berputar kekiri dinamakan CCW.
Disamping itu dikenal juga urutan phase ABC dan CBA. ABC identik dengan CW sedangkan
CBA identik dengan CCW.
Perlu diketahui bahwa dalam banyak generator mencantumkan symbol R,S,T,N ataupun
L1,L2,L3 ,N namun tidak selalu berarti bahwa urutan CW / ABC itu berarti RST atau L1L2L3
jika diukur urutan STR, TRS ,L2L3L1 itu juga termasuk CW/ABC .
Sebagai contoh : jika kabel penghantar yang keluar dari generator diseragamkan semua berwarna
hitam dan tidak ada kode sama sekali, apakah kita bisa membedakan secara visual atau
parameter listrik bahwa penghantar itu phasenya R , S , atau T tentu tidak. Kita hanya bisa
membedakan arah urutannya saja CW atau CCW. Apapun generatornya jika mempunyai arah
urutan yang sama maka dapat dikatakan mempunyai salah satu syarat dari parallel generator.
Sehingga bisa jadi pada dua generator yang sama urutan RST pada genset 1 dapat dihubungkan
dengan phase STR pada Genset 2 dan itu tidak ada masalah asal keduanya mempunyai arah
urutan yang sama.
3. Mempunyai frekuensi kerja yang sama
Didalam dunia industri dikenal 2 buah system frekuensi yaitu 50 hz dan 60 hz . Dalam
operasionalnya sebuah genset bisa saja mempunyai frekuensi yang fluktuatif (berubah ubah)
karena factor factor tertentu. Pada jaringan distribusi dipasang alat pembatas frekuensi yang
membatasi frekuensi pada minimal 48,5 hz dan maksimal 51,5 Hz. Namun pada genset genset
pabrik over frekuensi dibatasi sampai 55 hz sebagai overspeed.
Pada saat hendak parallel, dua buah genset tentu tidak mempunyai frekuensi yang sama persis.
Jika mempunyai frekuensi yang sama persis maka genset tidak akan bisa parallel karena sudut
phasanya belum match, salah satu harus dikurang sedikit atau dilebihi sedikit untuk mendapatkan
sudut phase yang tepat. Setelah dapat disinkron dan berhasil sinkron baru kedua genset
mempunyai frekuensi yang sama sama persis.
4. Mempunyai sudut phase yang sama
Mempunyai sudut phase yang sama bisa diartikan , kedua phase dari 2 genset mempunyai sudut
phase yang berhimpit sama atau 0 derajat. Dalam kenyataannya tidak memungkinkan
mempunyai sudut yang berhimpit karena genset yang berputar meskipun dilihat dari
parameternya mempunyai frekuensi yang sama namun jika dilihat menggunakan synchronoscope
pasti bergerak labil kekiri dan kekanan, dengan kecepatan sudut radian yang ada sangat sulit
untuk mendapatkan sudut berhimpit dalam jangka waktu0,5 detik. Breaker membutuhkan waktu
tidak kurang dari 0,3 detik untuk close pada saat ada perintah close.
Dalam proses sinkron masih diperkenankan perbedaan sudut maksimal 10 derajat. Dengan
perbedaan sudut maksimal 10 derajat selisih tegangan yang terjadi berkisar 49 Volt.
Gambar : Skema closing window synchronizing.
Gambar : proses pergeseran fasa antar bus dan genset
Setelah genset berhasil dan telah bekerja sinkron/ parallel, apakah hal itu sudah dikataka n bahwa
genset sudah bekerja paralel dengan baik. Tentunya belum dikatakan sempurna sebuah usaha
paralel generator sebelum hal hal tersebut dibawah ini bisa di jalankan :
1. Generator set mempunyai system governor yang sama , electrical governor dengan e lectrical
governor , mekanik servo dengan mekanik servo hal ini akan berpengaruh terhadap kepekaan
respone terhadap beban kejut.
2. Agar genset pada saat sinkron dapat mensupply beban dengan seimbang dengan genset lain
maka masing masing genset dianjurkan untuk memiliki load sharing terutama untuk yang system
automatic.
3. Pada beban rendah maupun tinggi dianjurkan masing masing genset mempunyai power factor
yang relative sama. Baik pada sinkron manual maupun sinkron otomatic.
4. Pada saat pembebanan / beban kejut masing masing genset mempunyai response yang sama ,
hal ini berkaitan dengan penyetelan droop speed dan pengaturan speed control.
5. Pada saat pelepasan beban dianjurkan dengan soft unloading yaitu secara perlahan lahan
dengan pengaturan speed dan voltage.
6. Pada saat pemasukan beban dianjurkan dengan soft unloading yaitu secara perlahan lahan
dengan pengaturan speed dan Voltage.
7. Pada saat pembebanan tidak diperkenankan beban mengayun ayun dari genset satu ke genset
lainnya, dan harus pada kondi si konstan.
8. Pada dua genset yang berbeda kapasitasnya pembebanan pada masing masing genset
sebaiknya secara proporsional.
Pada peralatan modern saat ini sudah banyak diciptakan modul modul yang dapat
mengakomodasi kebutuhan synhcrone genset, berikut lo ad sharing, synchronizing, dependent
start stop, dan lain lain. Bahkan controlling dan monitoring dapat diakses jarak jauh baik
menggunakan kabel data ataupun wireless.
Berikut ini bisa dijelaskan mengenai fasilitas yang ada pada modul modul modern antara lain :
1. Dependent Start/ stop genset
Adalah fasilitas yang dapat mengatur berapa genset yang hidup menyesuaikan kebutuhan beban,
jika beban kecil maka memerintahkan genset yang lainnya untuk shutdown dengan soft
unloading terlebih dulu. Demikian juga b ila beban secara bertahap naik sampai melampaui
setting yang kita tetapkan maka genset yang lainnya akan diperintahkan start secara otomatis dan
sinkron otomatis.
2. Peak saving genset
Adalah fasilitas dalam modul yang berfungsi untuk memberikan tambahan daya pada trafo ,
sebagai contoh kapasitas terpasang suatu bangunan 2000 KVA beban puncak mencapai 1400 kw
, karena kondisi temperature dan suhu transformator sudah maksimal dan kritis , sedangkan
masih ada kecenderungan penambahan beban sehingga akan san gat beresiko, maka genset
dioperasikan paralel untuk memberikan tambahan daya. Pada saat beban sudah hampir mencapai
kapasitas maksimal trafo maka genset akan secara otomatis start dan otomatis akan parelel.
Beban trafo akan dibuat tetap sedangkan kelebiha nnya akan disupply oleh Genset. Jika suatu saat
beban menurun . maka otomatis genset akan diperintahkan untuk melepaskan beban dan shuting
down.
3. Base load kontrol
Base load kontrol adalah fasilitas dari modul yang mengatur beban genset secara konstan .
Sedangkan kelebihannya yang fluktuatif di supply oleh trafo.
Sebagai contoh bila sebuah rental genset dimana pihak rental harus memberikan daya sebasar
1000 kw secara kontinu maka genset bisa mensupply 1000 kw meskipun beban berubah ubah ,
kelebihan akan disupply oleh PLN .
Sebagai contoh lain dua buah generator 1000 KVA bekerja paralel dimana salah satu genset
Karena alasan teknis dibatasi hanya maksimal 500 Kw sedangkan genset yang satunya yang
mensupply beban sisanya .
4. Dapat dioperasikan jarak jauh dengan menggunakan kabel data sampai sejauh 300 meter.
Dalam operasional jarak jauh dapat dilakukan start dan stop engine, terbaca parameter listrik
antara lain kw,kva,kvar,volt, hz,cosphi,volt dc, running hours dll.
Pengaruh dan akibat yang ditimbulka n bila syarat syarat paralel generator tidak dipenuhi :
1. Pada generator yang diparalel dengan PLN , maka apabila generator yang akan diparalel
mempunyai tegangan lebih tinggi maka begitu breaker close generator tersebut mempunyai
power factor yang rendah, namun tidak membahayakan karena power factor di PLN masih
induktif dan berdaya besar.Dan apabila jika generator itu mempunyai tegangan yang lebih
rendah maka power factor akan bersifat kapasitif dan mempunyai kecenderungan akan terjadi
reverse power. Reverse power dibatasi pada level 5 % dari daya nominal.
Pada generator yang diparalel dengan generator pada saat sama sama belum berbeban, maka
apabila tegangan lebih tinggi power factor akan rendah ( induktif) namun sebaliknya power
factor genset yang lain akan juga rendah namun bersifat kapasitif. Hingga genset yang lain
mempunyai kecenderungan reverse power.
2. Jika urutan phase tidak sama system ABC di parallel
dengan system CBA, maka akan terjadi selisih tegangan sebesar 2 kali tegangan nominal ,hal it u
bisa dideteksi dengan diukur secara manual menggunakan voltmeter, pada saat synchronoscope
menunjuk 0 derajat, terdapat selisih sebesar 2 x 400 V.
3. Jika frekuensi tidak sama diparalelkan maka akan terjadi beberapa kemungkinan yaitu dari
yang paling ringan sampai yang paling berat. Sebagai contoh generator 1 mempunyai frekuensi
49 hz sedangkan generator 2 mempunyai frekuensi 50 hz. Dengan melihat synchronoscope maka
jarum akan berputar dengan kecepatan sudut 2 phi r/ detik atau 1putaran/ detik. Jika pad a saat
masuk pas pada sudut nol maka generator yang memiliki frekuensi lebih rendah akan mengalami
reverse power dimana pada saat terhubung sinkron fekuensi ada pada 49,5 Hz . Dan proteksi
reverse power akan bekerja mengamankan , namun jika pada saat masuk sinkron pas posisi
synchronoscope di sudut 180 derajat itu berarti terjadi selisih tegangan yang sangat besar
disamping kemungkinan reverse juga terjadi kerusakan yang fatal terhadap generator, di breaker
akan muncul arus yang besar dan menimbulkan percik an api yang besar dan diengine akan
terjadi hunting sesaat…dan hal itu bisa mengakibatkan kerusakan mekanis sampai patah pada
cransaft. Karena tekanan beban besar yang tiba tiba.
4. Jika sudut fase tidak sama namun kecenderungan frekuensi sama hanya akan m enyebabkan
hunting sesaat tanpa ada kemungkinan reverse power, namun juga sangat berbahaya jika berbeda
sudutnya terlalu besar , engine akan mengalami tekanan sesaat hingga hunting.
diposting oleh solichin @ 02:25 1 Komentar
Kamis, 30 Oktober 2008
Minggu, 26 Oktober 2008
Senin, 20 Oktober 2008
indra muhamad 99 pupuk kaltim BONTANG: gardu tua 150 KV
indra muhamad 99 pupuk kaltim BONTANG: gardu tua 150 KV
udah senja jangan banyak gaya,,, !! kasih kesempatan yg muda biar tampil juga...!
perbanyak lah doa,,!
Jumat, 17 Oktober 2008
Kamis, 16 Oktober 2008
daya aktif & reaktif
Mengenal daya aktif, daya reaktif dan faktor daya
Maret 25, 2008
Menghitungnya:
> Daya reaktif harus diketahui satuannya VAR (Volt Ampere Reaktif)
> alatnya adalah VAR meter
> Daya aktif harus diketahui satuannya Watt tentunya dengan wattmeter
> kmudian watt dibagi VAR diperoleh cos phi.
Oke, saya awali dengan penjelas an mengenai daya listrik terlebih
dahulu. Seringkali terjadi kebingungan antara daya dan energi.
Energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja.
Energi memiliki satuan Joule atau Btu. Sedangkan daya
didefinisikan sebagai laju energi yang diba ngkitkan atau
dikonsumsi. Satuan dari daya adalah Joule/detik atau watt. Maka
satuan energi listrik adalah watt -detik atau lebih populer dengan
watt-hour.
Daya dengan satuan watt disebut sebagai daya aktif (P). Daya inilah
yang dikonsumsi oleh berbagai mac am peralatan listrik. Selain daya
aktif, kita kenal daya reaktif. daya reaktif ini memiliki satuan VAR
atau volt ampere reaktif. Daya reaktif (Q) ini tidak memiliki
dampak apapun dalam kerja suatu beban listrik, dengan kata lain
daya reaktif ini tidak berguna bagi konsumen listrik. Gabungan
antara daya aktif dan reaktif adalah apparent power atau daya
nyata (S). Jika digambarkan dalam bentuk segitiga daya, maka
daya nyata direpresentasikan oleh sisi miring dan daya aktif
maupun reaktid direpresentasikan ole h sisi-sisi segitiga yang saling
tegak lurus.
Lalu, apa hubungannya dengan faktor daya? Faktor daya sering
disebut sebagai cos phi (cosine phi) dimana phi adalah sudut antara
daya nyata (S) dengan daya aktif (P). P sendiri sama dengan (S * cos
phi). Sedangkan Q (daya reaktif) sama dengan (S*sin phi) . Ingat,
cos phi tidak sama dengan efisiensi.
Analogi sederhananya adalah, ada suatu jalan dengan lebar tertentu
. Kemudian kita bariskan 10 orang pada jalan tersebut, ternyata
baru memakai 10% dari lebar jalan. Kemudian, kita tambahkan
menjadi 80 orang ternyata 80% lebar jalan dapat kita pergunakan.
Terlihat, dengan semakin banyak orang yang bisa kita masukkan ke
jalan tersebut, maka faktor pemanfaatan jalan juga semakin tinggi.
Tentu berbeda jika dari 1000 orang , kita suruh berjalan dalam
bentuk 10 baris jika dibandingkan dengan bentuk barisan berupa
80 baris.
Menjawab pertanyaan berikutnya, apa yang terjadi jika faktor
daya ( cos phi) tinggi dan apa yang terjadi jika rendah. Oke, kita
langsung masuk ke perhitungan saja supaya lebih mudah untuk
memahami efek dari faktor daya. Misalkan PLN menyuplai daya
pada suatu pabrik sebesar 500 kW berupa daya aktif. (ingat
satuannya!!!), pada rating tegangan 10kV. Kemudian hitung rugi -
rugi pada saluran distribusi daya yang dimiliki PLN jika faktor
daya beban konsumen sebesar 0,6 dan 0,9.
Dari persamaan diatas, terlihat bahwa daya aktif (P) = V*I*PF ,
dimana PF(power factor) adalah faktor daya atau cos phi. Maka
untuk faktor daya sebesar 0,6 akan kita dapat arus yang disuplai
PLN ke konsumen sebesar I = P/(V*PF) = 83,33 A . Sedangkan
untuk faktor daya pada beban konsumen sebesar 0,9 , besar arus
yang disuplai PLN sebesar I = 55,55 A. Jika kita bandingkan, untuk
daya aktif yang sama, PLN harus menyalurkan arus lebi h besar
jika faktor daya beban yang dimiliki konsumen lebih rendah. Arus
yang tinggi ini akan menyebabkan kenaikan rugi -rugi daya pada
saluran yang harus ditanggung oleh PLN. Perlu diingat, rugi -rugi
daya didefinisikan sebagai hasil perkalian antara kuadra t arus
dengan hambatan pada saluran listrik. Oleh karena itu, untuk
konsumen industri PLN mengenakan biaya tambahan berupa biaya
beban reaktif. Sedangkan untuk konsumen rumah tangga tidak ada
pos biaya beban reaktif.
Mungkin anda masih ingat beberapa waktu yang lalu, sempat
menjadi tren untuk menggunakan penghemat listrik pada rumah
tangga. Memang ada beberapa jenis penghemat listrik, salah
satunya memanfaatkan kapasitor untuk meningkatkan faktor daya,
sehingga daya reaktif yang dikonsumsi menurun. Sebenarn ya hal
itu tidak terlampau berguna bagi konsumen rumah tangga, karena
tidak ada biaya beban reaktif. Mengenai cara meningkatkan faktor
daya , insya ALLAH akan saya bahas di postingan berikutnya
Sebagai referensi untuk detail perhitungan, anda bisa membaca
buku Rangkaian Listrik karangan DR.Sudaryatno Sudirham.
Mudah dipahami.
BTU
BTU
Teknologi energi adalah teknologi yang terkait dengan bidang-bidang mulai dari sumber, pembangkitan, penyimpanan, konversi -energi dan pemanfaatannya untuk kebutuhan manusia. Sektor kebutuhan utama yang paling besar dalam jumlah untuk massa mendatang adalah sektor kelistrikan dan sektor transportasi.
Sumber energi dapat digolongkan menjadi dua bagian yaitu energi terbarukan dan energi tak terbarukan. Dalam pembangkitan energi beberapa sistem pembangkitan yang telah digunakan untk memenuhi kebutuhan energi didunia, seperti:
pembangkit listrik tenaga air /PLTA,
pembangkit listrik tenaga surya/PLTS,
pembangkit listrik tenaga uap dan gas/PLTU,PLTG,
pembangkit listrik panas bumi/PLTP,
pembangkit listrik tenaga angin/bayu/PLTB,
pembangkit listrik tenaga gelombang laut/PLTGL, dan
pembangkit listrik tenaga nuklir/PLTN
BEBERAPA SATUAN ENERGI
1. BTU
BTU adalah singkatan dari British thermal unit merupakan satuan energi yang digunakan di Amerika Serikat. Satuan ini juga masih sering dijumpai di Britania Raya pada sistem pemanas dan pendingin lama. Sekarang ini satuan ini mulai digantikan dengan satuan energi dari unit SI, yaitu Joule (J).
Satu Btu didefinisikan sebagai jumlah panas yang dibutuhkan untuk meningkatkan suhu 1 pound (sekitar 454 gram) air sebanyak 1 derajat Fahrenheit. 143 Btu dibutuhkan untuk mencairkan 1 pound es.
2. Elektronvolt
Elektronvolt (simbol eV) adalah sebuah satuan energi yang merupakan jumlah energi kinetik yang didapatkan oleh sebuah elektron tunggal yang tak terikat ketika elektron tersebut melalui sebuah perbedaan potensial elektrostatik satu volt, dalam vakum.
Satu elektronvolt adalah sejumlah energi yang kecil:
1 eV = 1.602 176 53 (14)×10−19 J. (Sumber: CODATA 2002, nilai yang direkomendasikan)
Satuan elektronvolt diterima (tetapi tidak dianjurkan) untuk digunakan dalam SI. Satuan ini banyak digunakan dalam fisika benda-padat, atomik, nuklir, dan partikel, seringkali dengan prefix SI m, k, M, atau G.
3.Joule
Joule (simbol J) adalah satuan SI untuk energi dengan basis unit kg.m2/s2.
[sunting]
Definisi
Joule diambil dari satuan unit yang didefinisikan sebagai besarnya energi yang dibutuhkan untuk memberi gaya sebesar satu Newton sejauh satu meter. Oleh sebab itu, 1 joule sama dengan 1 newton meter (simbol: N.m).
Selain itu, satu joule juga adalah energi absolut terkecil yang dibutuhkan (pada permukaan bumi) untuk mengangkat suatu benda seberat satu kilogram setinggi sepuluh sentimeter.
Definisi satu joule lainnya:
Pekerjaan yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan listrik sebesar satu coulomb melalui perbedaan potensial satu volt, atau satu coulomb volt (simbol: C.V).
Pekerjaan untuk menghasilkan daya satu watt terus-menerus selama satu detik, atau satu watt sekon (simbol: W.s).
Konversi
1 joule adalah sama dengan 107 erg.
1 joule is mendekati sama dengan:
6.241506363x1018 eV (elektron volt)
0.239 kal (kalori)
2.7778x10-7 kwh (kilowatt-hour)
2.7778x10-4 wh (watt-hour)
9.8692x10-3 liter-atmosfer
Sejarah
Nama joule diambil dari penemunya James Prescott Joule. Joule disimbolkan dengan huruf J. Istilah ini pertama kali diperkenalkan oleh Dr. Mayer of Heilbronn.
4.Kalori
Kalori adalah satuan panas untuk menaikkan suhu temperatur air 1 derajat Celsius. Satuan ini sebesar 4,2 joule.
ISOCHRONOUS DAN DROOP
ISOCHRONOUS DAN DROOP
Ada dua mode operasi governor, yaitu droop dan isochronous. Pada mode droop, governor sudah memiliki "setting point" Pmech (daya mekanik) yang besarnya sesuai dengan rating generator atau menurut kebutuhan. Dengan adanya "fixed setting" ini, output daya listrik generator nilainya tetap dan adanya perubahan beban tidak akan mengakibatkan perubahan putaran turbin (daya berbanding lurus dengan putaran).
Lain halnya dengan mode isochronous, "set point" putaran governor ditentukan berdasarkan kebutuhan daya listrik sistem pada saat itu (real time). Kemudian melalui internal proses di dalam governor (sesuai dengan kontrol logic dari manufaktur), governor akan menyesuaikan nilai output daya mekanik turbin supaya sesuai dengan daya listrik yang dibutuhkan sistem. Pada saat terjadi perubahan beban, governor akan menentukan setting point yang baru sesuai dengan aktual beban sehingga dengan pengaturan putaran ini diharapkan frekuensi listrik generator tetap berada di dalam "acceptable range" dan generator tidak mengalami "out of synchronization".
Senin, 13 Oktober 2008
SISTIM tenaga listrik
1. SISTEM TENAGA LISTRIK
1.1. Elemen Sistem Tenaga
Salah satu cara yang paling ekonomis, mudah dan aman untuk mengirimkan energi
adalah melalui bentuk energi listrik. Pada pusat pembangkit, sumberdaya energi
primer seperti bahan baker fosil (minyak, gas alam, dan batubara), hidro, panas bumi,
dan nuklir diubah menjadi energi listrik. Generator sinkron mengubah energi mekanis
yang dihasilkan pada poros turbin menjadi energi listrik.
Melalui transformator penaik tegangan (step-up transformer), energi listrik ini
kemudian dikirimkan melalui saluran transmisi bertegangan tinggi menuju pusat -
pusat beban. Peningkatan tegangan dimaksudkan untuk mengurangi jumlah arus yang
mengalir pada saluran transmisi yang de ngan demikian berarti rugi -rugi panas (heatloss)
I2R dapat dikurangi. Ketika saluran transmisi mencapai pusat beban, tegangan
tersebut kembali diturunkan menjadi tegangan menengah, melalui transformator
penurun tegangan (step-down transformer).
Di pusat-pusat beban yang terhubung dengan saluran distribusi, energi listrik ini
diubah menjadi bentuk-bentuk energi terpakai lainnya seperti energi mekanis (motor),
penerangan, pemanas, pendingin, dan sebagainya.
Satuan listrik :
Arus listrik (I) => ampere
Tegangan listrik (V) = beda potensial => volt
Tahanan (R) = resistansi => ohm
Reaktansi (X)=> ohm
Impedansi (Z)= R jX => ohm
Daya (S) = P jQ => volt ampere
Daya aktif (P) => watt
Daya reaktif (Q) => volt ampere reaktif
Energi (E) => watt-hour (watt-jam)
Faktor daya (cos ) => tidak ada satuan
1.2. Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU)
Pembangkit listrik jenis ini memanfaatkan bahan bakar minyak, gas alam, atau
batubara untuk membangkitkan panas dan uap pada BOILER. Uap ini kemudian
dipergunakan untuk memutar turbin yang dikopelkan langsung dengan sebuah
generator sinkron. Uap yang telah melalui turbin kemudian menjadi uap bertekanan
dan bersuhu rendah. Uap ini kemudian dilewatkan melalui kondenser yang menyerap
panas uap tersebut sehingga uap tersebut berub ah menjadi air yang kemudian
dipompakan kembali menuju boiler.
1.3. Pusat Listrik Tenaga Gas (PLTG)
Sebagaimana halnya Pusat Listrik Tenaga Diesel, PLTG merupakan mesin dengan
proses pembakaran dalam ( internal combustion). Bahan baker berupa minyak atau
gas alam dibakar di dalam ruang pembakar ( combustor). Udara yang memasuki
kompresor setelah mengalami tekanan bersama -sama dengan bahan baker
disemprotkan ke ruang pembakar untuk melakukan proses pembakaran. Gas panas
sebagai hasil pembakaran i ni kemudian bekerja sebagai fluida yang memutar roda
turbin yang terkopel dengan generator sinkron.
1.4. Pusat Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)
Pada reactor air tekan (pressurized water reactor) terdapat dua rangkaian yang
seolah-olah terpisah. Pada rangkaian pertama bahan baker uranium-235 yang
diperkaya dan tersusun dalam pipa -pipa berkelompok, disundut untuk menghasilkan
panas dalam reactor. Karena air dalam bejana penuh, maka tidak terjadi pembentukan
uap, melainkan air menjadi panas dan bertekana n. Air panas yang bertekanan tersebut
kemudian mengalir ke rangkaian kedua melalui suatu generator uap yang terbuat dari
baja. Generator uap ini kemudian menghasilkan uap yang memutar turbin dan proses
selanjutnya mengikuti siklus tertutup sebagaimana berl angsung pada turbin uap
PLTU.
1.5. Pusat Listrik Tenaga Air (PLTA)
Penggunaan tenaga air mungkin merupakan bentuk konversi energi tertua yang
pernah dikenal manusia. Perbedaan vertical antara batas atas dengan batas bawah
bendungan di mana terletak turbin air, dikenal sebagai tinggi terjun. Tinggi terjun ini
mengakibatkan air yang mengalir akan memperoleh energi kinetic yang kemudian
mendesak sudu-sudu turbin. Bergantung kepada tinggi terjun dan debit air, dikenal
tiga macam turbin yaitu: Pelton, Francis dan Kaplan.
2. DASAR ELEKTROMEKANIK
2.1. Konversi Energi Elektromekanik
Konversi energi baik dari energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun
sebaliknya dari energi mekanik menjadi energi listrik (generator) berlangsung mela lui
medium medan magnet. Energi yang akan diubah dari satu system ke system lainnya,
sementara akan tersimpan pada medium medan magnet untuk kemudian dilepaskan
menjadi energi system lainnya. Dengan demikian, medan magnet di sini selain
berfungsi sebagai tempat penyimpanan energi juga sekaligus sebagai medium untuk
mengkopel perubahan energi.
Dengan mengingat hukum kekekalan energi, proses konversi energi elektromekanik
dapat dinyatakan sebagai berikut (untuk motor):
(Energi Listrik sebagai input) = (Energi Mekanik sebagai output + Energi panas) +
(Energi pada medan magnet dan rugi -rugi magnetic)
atau dalam persamaan differensial, konversi energi dari elektris ke mekanis adalah sebagai
berikut:
dWE = dWM + dWF
Ini hanya berlaku ketika proses konversi energi sedang berlangsung pada keadaan dinamis yang
transient. Untuk keadaan tunak, dimana fluks merupakan harga yang konstan, maka
dWF = 0
dWE = dWM
2.2. Gaya Gerak Listrik
Apabila sebuah konduktor digerakkan tegak lurus sejauh ds memotong suatu medan
magnet dengan kerapatan fluks B, maka perubahan fluks pada konduktor dengan
panjang efektif l adalah:
d = B l ds
Dari Hukum Faraday diketahui bahwa gaya gerak listrik (ggl)
E = d/dt
Maka e = B l ds/dt; dimana ds/dt = v = kecepatan
Jadi, e = B l v
2.3. Kopel
Arus listrik I yang dihasilkan di dalam suatu medan magnet dengan kerapatan fluks B
akan menghasilkan suatu gaya F sebesar:
F = B I l
Jika jari-jari rotor adalah r, maka kopel yang dibangkitkan adalah
T = F r
Perlu diingat bahwa saat gaya F dibangkitkan, konduktor bergerak di dalam medan
magnet da seperti diketahui akan menimbulkan gaya gerak listrik yang merupakan
reaksi (lawan) terhadap tegangan penyebabnya. Agar proses konversi energi listrik
menjadi energi mekanik (motor) dapat berlangs ung, tegangan sumber harus lebih
besar daripada gaya gerak listrik lawan.
Begitu pula, suatu gerak konduktor di dalam medan magnet akan membangkitkan
tegangan e = B l V dan bila dihubungkan dengan beban, akan mengalir arus listrik I
atau energi mekanik berubah menjadi energi listrik (generator). Arus listrik yang
mengalir pada konduktor tadi merupakan medan magnet pula dan akan berinteraksi
dengan medan magnet yang tel ah ada (B). Interaksi medan magnet merupakan gaya
reaksi (lawan) terhadap gerak mekanik yang diberikan. Agar konversi energi mekanik
ke energi listrik dapat berlangsung, energi mekanik yang diberikan haruslah lebih
besar dari gaya reaksi tadi.
2.4. Mesin Dinamik Elementer
Pada umumnya mesin dinamik terdiri atas bagian yang berputar disebut rotor dan
bagian yang diam disebut stator. Di antara rotor dan stator terdapat celah udara. Stator
merupakan kumparan medan yang berbentuk kutub sepatu dan roto r merupakan
kumparan jangkar dengan belitan konduktor yang saling dihubungkan ujungnya (lihat
gambar) untuk mendapatkan tegangan induksi (ggl).
Jika kumparan rotor diputar dengan arah berlawanan dari arah jarum jam, tegangan
akan dibangkitkan dengan arah yang berlawanan pada kedua ujung rotor yang tidak
dihubungkan.
Simulasi mesin dinamis (generator) dapat dilihat pada situs ini.
http://www.sciencejoywagon.com/physicszone/lesson/otherpub/wfendt/generatorengl
.htm
2.5. Interaksi Medan Magnet
Kerja suatu mesin dinamis dapat juga dilihat dari segi adanya interaksi antar medan
magnet stator dan rotor, yaitu:
F = B I l
Seperti diketahui, arus listrik (I) pada persamaan di atas akan menimbulkan fluks juga
di sekitar konduktor yang dilalui. Bila kerapatan fluks akibat arus listrik dinyatakan
dengan Bs (pada stator), sedang kerapatan fluks akibat kumparan medan adalah B r
(pada rotor), maka dapat dituliskan:
T = K Br Bs sin
Dimana
adalah sudut antara kedua sumbu medan magnet B r dan Bs
K adalah konstanta l x r
Sudut dikenal sebagai sudut kopel atau sudut daya dengan harga maksimum =
90o. Dengan menganggap Br dan Bs sebagai fungsi arus rotor dan arus stator,
persamaan kopel menjadi:
T = K Ir Is sin
Dengan demikian, kopel terjadi sebagai interaksi antara dua medan magnet atau dua
arus.
2.6. Derajat Listrik
Pada setiap satu kali putaran mesin, tegangan induksi yang ditimbulkan sudah
menyelesaikan p/2 kali putaran. Maka untuk mesin 4 kutub, satu kali putaran mekanik
mesin (360o) berarti sama dengan dua kali putaran listrik (720 o). Persamaan
umumnya adalah sebagai berikut:
e = (p/2) m
p = jumlah kutub mesin
e = sudut listrik
m = sudut mekanik
2.7. Frekuensi
Dari persamaan di atas, diketahui bahwa untuk setiap satu siklus tegangan listrik yang
dihasilkan, mesin telah menyelesaikan p/2 kali putaran. Karena itu frekuensi
gelombang tegangan adalah:
f = (p/2) (n/60)
n = rotasi per menit
n/60 = rotasi perdetik
Kecepatan sinkron untuk mesin arus bolak -balik lazim dinyatakan dengan
ns = 120 (f/p)
Jadi misalnya untuk generator sinkron yang bekerja dengan frekuensi 50 putaran per
detik dan mempunyai jumlah kutub p=2, maka kecepatan berputar mesin tersebut
adalah:
ns = (120 x 50)/2 = 3000 rpm.
Sumber lainnya tentang elektromagnetik:
http://www.physics.uiowa.edu/~umallik/adventure/in duction.htm
3. MOTOR INDUKSI
Motor induksi merupakan motor arus bolak balik (ac) yang paling luas penggunaannya.
Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa arus rotor motor ini bukan diperoleh dari sumber
tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relative
antara putaran rotor dengan medan putar ( rotating magnetic field) yang dihasilkan oleh arus
stator.
Belitan stator yang dihubungkan dengan suatu sumber tegangan tiga fasa akan menghasilkan
medan magnet yang berputar dengan kecepatan sinkron (n s = 120f/2p). Medan putar pada
stator tersebut akan memotong konduktor -konduktor pada rotor, sehingga terinduksi arus;
dan sesuai dengan Hukum Lentz, rotor pun akan ikut berputar mengikuti medan putar stator.
Perbedaan putaran relative antara stator dan rotor disebut slip. Bertambahnya beban, akan
memperbesar kopel motor, yang oleh karenanya akan memperbesar pula arus induksi pada
rotor, sehingga slip antara medan putar stator dan putaran r otor pun akan bertambah besar.
Jadi , bila beban motor bertambah, putaran rotor cenderung menurun. Dikenal dua tipe motor
induksi yaitu motor induksi dengan rotor belitan dan rotor sangkar.
Gambar motor induksi.
Sumber : http://www.automatedbuildings.com/news/jul01/art/abbd/abbd.htm
3.1. Medan Putar
Sumber : http://www.tpub.com/doeelecscience/electricalscience2144.htm
Sebelum kita membahas bagaimana rotating magnetic field (medan putar)
menyebabkan sebuah motor berputar, marilah kita tinjau bagaimana medan putar ini
dihasilkan. Gambar berikut menunjukkan sebuah stato r tiga fasa dengan suplai arus
bolak balik tiga fasa pula.
Belitan stator terhubung wye (Y). Dua belitan pada masing-masing fasa dililitkan
dalam arah yang sama. Sepanjang waktu, medan magnet yang dihasilkan oleh setiap
fasa akan tergantung kepada arus yan g mengalir melalui fasa tersebut. Jika arus listrik
yang melalui fasa tersebut adalah nol ( zero), maka medan magnet yang dihasilkan
akan nol pula. Jika arus mengalir dengan harga maksimum, maka medan magnet
berada pada harga maksimum pula. Karena arus yang mengalir pada system tiga fasa
mempunyai perbedaan 120o, maka medan magnet yang dihasilkan juga akan
mempunyai perbedaan sudut sebesar 120 o pula.
Ketiga medan magnet yang dihasilkan akan membentuk satu medan, yang akan
beraksi terhadap rotor. Untuk motor induksi, sebuah medan magnet diinduksikan
kepada rotor sesuai dengan polaritas medan magnet pada stator. Karenanya, begitu
medan magnet stator berputar, maka rotor juga berputar agar bersesuaian dengan
medan magnet stator.
Gambar belitan stator tiga fasa.
Pada sepanjang waktu, medan magnet dari masing -masing fasa bergabung untuk
menghasilkan medan magnet yang posisinya bergeser hingga beberapa derajat. Pada
akhir satu siklus arus bolak balik, medan magnet tersebut telah bergeser hingga 360 o,
atau satu putaran. Dan karena rotor juga mempunyai medan magnet berlawanan arah
yang diinduksikan kepadanya, rotor juga akan berputar hingga satu putaran.
Penjelasan mengenai ini dapat dilihat pada gambar selanjutnya.
Putaran medan magnet dijelaskan pada gambar di bawa h dengan “menghentikan”
medan tersebut pada enam posisi. Tiga posisi ditandai dengan interval 60o pada
gelombang sinus yang mewakili arus yang mengalir pada tiga fasa A,B, dan C. Jika
arus mengalir dalam suatu fasa adalah positif, medan magnet akan menimbu lkan
kutub utara pada kutub stator yang ditandai dengan A’, B’, dan C’.
Gambar putaran motor induksi dan medan putar.
Pada posisi T1, arus pada fasa C berada pada harga positif maksimumnya. Pada saat
yang sama, arus pada fasa A dan B berada pada separuh harga negative
maksimumnya. Medan magnet yang dihasilkan terbentuk secara vertical dengan arah
ke bawah, dengan kekuatan medan maksimum terjadi sepanjang fasa C, antara kutub
C (utara) dengan C’ (selatan). Medan magnet ini dibantu oleh medan -medan yang
lebih lemah yang dihasilkan sepanjang fasa A dan B, dengan kutub -kutub A’ dan B’
menjadi kutub-kutub utara dan kutub-kutub A dan B menjadi kutub-kutub selatan.
Pada posisi T2, gelombang sinus arus telah berotasi sebanyak 60 derajat listrik. Pada
posisi ini, arus dalam fasa A telah naik hingga harga negative maksimumnya. Arus
pada fasa B mempunya arah yang berlawanan dan berada pada separuh harga
maksimum positifnya. Begitu pula arus pada fasa C telah turun hingga separuh dari
harga maksimum positifnya. Medan m agnet yang dihasilkan terbentuk ke kiri arah
bawah, dengan kekuatan medan maksimum sepanjang fasa A, antara kutub -kutub A’
(utara) dan A (selatan). Medan magnet ini dibantu oleh medan -medan yang lebih
lemah yang timbul sepanjang fasa B dan C, dengan kutub -kutub B dan C menjadi
kutub-kutub utara dan kutub-kutub B’ dan C’ menjadi kutub -kutub selatan. Di sini
terlihat bahwa medan magnet pada stator motor secara fisik telah berputar sebanyak
60o.
Pada posisi T3, gelombang sinus arus berputar lagi 60 derajat lis trik dari posisi
sebelumnya hingga total rotasi pada posisi ini sebesar 120 derajat listrik. Pada posisi
ini, arus dalam fasa B telah naik hingga mencapai harga positif maksimumnya. Arus
pada fasa A telah turun hingga separuh dari harga negative maksimumny a, sementara
arus pada fasa C telah berbalik arah dan berada pada separuh harga negative
maksimumnya pula. Medan magnet yang dihasilkan mengarah ke atas kiri, dengan
kekuatan medan maksimum sepanjang fasa B, antara kutub B (utara) dan B’ (selatan).
Medan magnet ini dibantu oleh medan-medan yang lebih lemah sepanjang fasa A dan
C, dengan kutub-kutub A’ dan C’ menjadi kutub -kutub utara dan kutub-kutub A dan
C menjadi kutub-kutub selatan. Sehingga terlihat di sini bahwa medan magnet pada
stator telah berputar 60o lagi dengan total putaran sebesar 120 o.
Pada posisi T4, gelombang sinus arus telah berotasi sebanyak 180 derajat listrik dari
titik T1 sehingga hubungan antara arus -arus fasa adalah indentik dengan posisi T1
kecuali bahwa polaritasnya telah berbalik. Karena fasa C kembali pada harga
maksimum, medan magnet yang dihasilkan sepanjang fasa C kembali berada pada
harga maksimum, medan magnet yang dihasilkan sepanjang fasa C akan memiliki
kekuatan medan maksimum. Meskipun demikian, dengan arus yang mengalir dalam
arah yang berlawanan pada fasa C, medan magnet yang timbul mempunyai arah ke
atas antara kutub C’ (utara) dan C (selatan). Terlihat bahwa medan magnet sekarang
telah berotasi secara fisik sebanyak 180o dari posisi awalnya.
Pada posisi T5, fasa A berada pada harga positif maksimumnya, yang mengha silkan
medan magnet ke arah atas sebelah kanan. Kembali, medan magnet secara fisik telah
berputar 60o dari titik sebelumnya sehingga total rotasi sebanyak 240 o. Pada titik T6,
fasa B berada pada harga maksimum negative yang menghasilkan medan magnet ke
arah bawah sebelah kanan. Medan magnet pun telah berotasi sebesar 60 o dari titik T5
sehingga total rotas adalah 300 o.
Akhirnya, pada titik T7, arus kembali ke polaritas dan nilai yang sama seperti pada
Posisi T1. Karenanya, medan magnet yang dihasilkan pada p osisi ini akan identik
dengan pada posisi T1. Dari pembahasan ini, terlihat bahwa untuk satu putaran penuh
gelombang sinus listrik (360o), medan magnet yang timbul pada stator sebuah motor
juga berotasi satu putaran penuh (360 o). Sehingga, dengan menerapkan tiga-fasa AC
kepada tigfa belitan yang terpisah secara simetris sekitar stator, medan putar ( rotating
magnetic field) juga timbul.
3.2. SLIP
Jika arus bolak balik dikenakan pada belitan stator dari sebuah motor induksi, sebuah
medan putar timbul. Medan putar ini memotong batang rotor dan menginduksikan
arus kepada rotor. Arah aliran arus ini dapat ditentukan dengan menggunakan aturan
tangan kiri untuk generator.
Arus yang diinduksikan ini akan menghasilkan medan magnet di sekitar penghantar
rotor, berlawanan polaritas dari medan stator, yang akan mengejar medan magnet
pada stator. Karena medan pada stator terus menerus berputar, rotor tidak pernah
dapat menyamakan posisi dengannya alias selalu tertinggal dan karenanya akan terus
mengikuti putaran medan pada stator sebagaimana ditunjukkan pada gambar di
bawah ini.
Gambar Induction Motor
Dari penjelasan di atas, terlihat bahwa rotor pada motor induksi tidak pernah dapat berputar
dengan kecepatan yang sama dengan kecepatan medan putar. Jika kecep atan rotor sama dengan
keceparan medan putar stator, maka tidak ada gerak relatif antara keduanya, dan tidak akan ada
induksi EMF kepada rotor. Tanpa induksi EMF ini, tidak akan ada interaksi medan yang
diperlukan untuk menimbulkan gerak. Rotor, karenanya ahrus berputar dengan kecepatan yang
lebih rendah dari kecepatan medan putar stator jika gerak relatif tersebut harus ada antara
keduanya.
Persentase perbedaan antara kecepatan rotor dan kecepatan medan putar disebut dengan slip.
Semakin kecil slip, semakin dekat pula kecepatan rotor dengan kecepatan medan putar. Persen
slip dapat dicari menggunakan Equation (12 -1).
dimana
NS= kecepatan sinkron (rpm) NR= kecepatan rotor (rpm)
Kecepatan medan putar atau kecepatan sinkron dari suatu motor dapat dicari den gan
menggunakan Equation (12-2).
dimana
Contoh: Sebuah motor induksi dua kutub, 60 Hz, mempunyai kecepatan pada beban penuh
sebesar 3554 rpm. Berapakah persentase slip pada beban penuh?
Solusi:
3.3. Torque
Torque motor induksi AC tergantug kepada kekuatan medan rotor dan stator yang
saling berinteraksi dan hubungan fasa antara keduanya. Torque dapat dihitung dengan
Equation (12-3).
dimana
Selama operasi normal, K, , dan cos adalah konstan, sehingga torque
berbanding lurus dengan arus rotor. Arus rotor meningkat dengan proporsi yang sama
dengan slip. Perubahan torque terhadap slip menunjukkan bahwa begitu slip naik dari
nol hingga –10%, torque naik secara linier. Begitu torqu e dan slip naik melebihi
torque beban penuh, maka torque akan mencapai harga maksimum sekitar 25% slip.
Torque maksimum disebut breakdown torque motor. Jika beban dinaikkan melebihi
titik ini, motor akan stall dan segera berhenti. Umumnya, breakdown torque
bervariasi dari 200 hingga 300% torque beban penuh. Torque awal ( starting torque)
adalah nilai torque pada 100% slip dan normalny 150 hingga 200% torque beban
penuh. Seiring dengan pertambahan kecepatan dari rotor, torque akan naik hingga
breakdown torque dan turun mencapai nilai yang diperlukan untuk menarik beban
motor pada kecepatan konstan, biasanya antara 0 – 10%. Gambar berikut
menunjukkan karakteristik Torque terhadap slip.
3.4. Motor Satu Fasa
Jika dua belitan stator dengan impedansi ya ng tidak sama dipisahkan sejauh 90
derajat listrik dan terhubung secara parallel ke sumber satu fasa, medan yang
dihasilkan akan tampak berputar. Ini disebut dengan pemisahan fasa (phase splitting).
Pada motor fasa terpisah (split-phase motor), dipergunakanlah lilitan starting untuk
penyalaan. Belitan ini mempunyai resistansi yang lebih tinggi dan reaktansi yang
lebih rendah dari belitan utama. Jika tegangan yang sama V T dikenakan pada belitan
starting dan utama, arus pada belitan utama (IM) tertinggal dibelakang arus pada
belitan starting (IS). Sudut antara kedua belitan mempunyai beda fasa yang cukup
untuk menimbulkan medan putar untuk menghasilkan torque awal (starting torque).
Ketika motor mencapai 70 hingga 80% dari kecepatan sinkron, sakl ar sentrifugal
pada sumbu motor membuka dan melepaskan belitan starting. Motor satu fasa
biasanya digunakan untuk aplikasi kecil seperti peralatan rumah tangga (contoh mesin
pompa).
3.5. Motor Sinkron
Motor sinkron serupa dengan motor induksi pad a mana keduanya mempunyai belitan
stator yang menghasilkan medan putar. Tidak seperti motor induksi, motor sinkron
dieksitasi oleh sebuah sumber tegangan dc di luar mesin dan karenanya
membutuhkan slip ring dan sikat (brush) untuk memberikan arus kepada ro tor. Pada
motor sinkron, rotor terkunci dengan medan putar dan berputar dengan kecepatan
sinkron. Jika motor sinkron dibebani ke titik dimana rotor ditarik keluar dari
keserempakannya dengan medan putar, maka tidak ada torque yang dihasilkan, dan
motor akan berhenti. Motor sinkron bukanlah self-starting motor karena torque hanya
akan muncul ketika motor bekerja pada kecepatan sinkron; karenanya motor
memerlukan peralatan untuk membawanya kepada kecepatan sinkron.
Motor sinkron menggunakan rotor belitan. Jen is ini mempunyai kumparan yang
ditempatkan pada slot rotor. Slip ring dan sikat digunakan untuk mensuplai arus
kepada rotor.
Penyalaan Motor Sinkron
Sebuah motor sinkron dapat dinyalakan oleh sebuah motor dc pada satu sumbu.
Ketika motor mencapai kecepatan sinkron, arus AC diberikan kepada belitan stator.
Motor dc saat ini berfungsi sebagai generator dc dan memberikan eksitasi medan dc
kepada rotor. Beban sekarang boleh diberikan kepada motor sinkron. Motor sinkron
seringkali dinyalakan dengan menggunakan b elitan sangkar tupai (squirrel-cage)
yang dipasang di hadapan kutub rotor. Motor kemudian dinyalakan seperti halnya
motor induksi hingga mencapai –95% kecepatan sinkron, saat mana arus searah
diberikan, dan motor mencapai sinkronisasi. Torque yang diperluk an untuk menarik
motor hingga mencapai sinkronisasi disebut pull-in torque.
Seperti diketahui, rotor motor sinkron terkunci dengan medan putar dan harus terus
beroperasi pada kecepatan sinkron untuk semua keadaan beban. Selama kondisi tanpa
beban (no-load), garis tengah kutub medan putar dan kutub medan dc berada dalam
satu garis (gambar dibawah bagian a). Seiring dengan pembebanan, ada pergeseran
kutub rotor ke belakang, relative terhadap kutub stator (gambar bagian b). Tidak ada
perubahan kecepatan. Sudut antara kutub rotor dan stator disebut sudut torque .
Gambar sudut torque ( torque angle)
Jika beban mekanis pada motor dinaikkan ke titik dimana rotor ditarik keluar dari sinkronisasi
, maka motor akan berhenti. Harga maksimum torque sehingga motor tetap bekerja
tanpa kehilangan sinkronisasi disebut pull-out torque.
4. GENERATOR AC (ALTERNATOR)
Hampir semua tenaga listrik yang dipergunakan saat ini bekerja pada sumber tegangan bolak
balik (ac), karenanya, generator ac adalah alat yang paling penting untuk menghasilkan
tenaga listrik. Generator ac, umumnya disebut alternator, bervariasi ukurannya sesuai dengan
beban yang akan disuplai. Sebagai contoh, alternator pada PLTA mempuny ai ukuran yang
sangat besar, membangkitkan ribuan kilowatt pada tegangan yang sangat tinggi. Contoh
lainnya adalah alternator di mobil, yang sangat kecil sebagai perbandingannya. Beratnya
hanya beberapa kilogram dan menghasilkan daya sekitar 100 hingga 200 watt, biasanya pada
tegangan 12 volt.
Sumber lain : http://www.rowand.net/Shop/Tech/AlternatorGeneratorTheory.htm
4.1. Dasar-dasar Generator AC
Berapapun ukurannya, semua generator listrik, baik ac maupun dc, bergantung
kepada prinsip induksi magnet. EMF diinduksikan dalam sebuah kumparan sebagai
hasil dari (1) kumparan yang memotong medan magnet, atau (2) medan magnet yang
memotong sebuah kumparan. Sepanjang ada gerak relative antara sebuah konduktor
dan medan magnet, tegangan akan diinduksikan dalam konduktor. Bagian generator
yang mendapat induksi tegangan adalah armature. Agar gerak relative terjadi antara
konduktor dan medan magnet, semua generator haruslah mempunyai dua bagian
mekanis yaitu rotor dan stator.
ROTATING-ARMATURE ALTERNATOR
Alternator armature bergerak ( rotating-armature alternator) mempunyai konstruksi
yang sama dengan generator dc yang mana armature berputar dalam sebuah medan
magnet stasioner. Pada generator dc, emf dibangkitkan dalam belitan armature dan
dikonversikan dari ac ke dc dengan menggunakan komutator (sebagai penyearah).
Pada alternator, tegangan ac yang dibangkitkan tidak diubah menjadi dc dan
diteruskan kepada beban dengan menggunakan slip ring. Armature yang bergerak
dapat dijumpai pada alternator untuk daya r endah dan umumnya tidak digunakan
untuk daya listrik dalam jumlah besar.
ROTATING-FIELD ALTERNATORS
Alternator medan berputar mempunyai belitan armature yang stasioner dan sebuah
belitan medan yang berputar. Keuntungan menggunakan system belitan armature
stasioner adalah bahwa tegangan yang dihasilkan dapat dihubungkan langsung ke
beban.
Jenis armature berputar memerlukan slip ring dan sikat untuk menghantarkan arus
dari armature ke beban. Armature, sikat dan slip ring sangat sulit untuk diisolasi, dan
percikan bunga api dan hubung singkat dapat terjadi pada tegangan tinggi.
Karenanya, alternator tegangan tinggi biasanya menggunakan jenis medan berputar.
Karena tegangan yang dikenakan pada medan berputar adalah tegangan searah yang
rendah, problem yang dijumpai pada tegangan tinggi tidak terjadi.
Armature stasioner, atau stator, pada alternator jenis ini mempunyai belitan yang
dipotong oleh medan putar (rotating magnetic field). Tegangan yang dibangkitkan
pada armature sebagai hasil dari aksi potong ini adal ah tegangan ac yang akan
dikirimkan kepada beban.
Stator terdiri dari inti besi yang dilaminasi dengan belitan armature yang melekat
pada inti ini.
Sumber : http://www.adtdl.army.mil/cgi-bin/atdl.dll/fm/55-509-1/Ch13.htm
4.2. Fungsi-Fungsi Komponen Alternator
Secara umum generator ac medan berputar terdiri atas sebuah alternator dan sebuah
generator dc kecil yang dibangun dalam satu unit. Keluaran dari alternator merup akan
tegangan ac untuk menyuplai beban dan generator dc dikenal sebagai exciter untuk
menyuplai arus searah bagi medan putar.
Gambar generator ac dan schematic -nya
Exciter adalah sebuah generator dc eksitasi sendiri dengan belitan shunt. Medan exciter
menghasilkan intensitas fluks magnetic antara kutub -kutubnya. Ketika armature exciter berotasi
dalam fluks medan exciter, tegangan diinduksikan dalam belitan armature exciter. Keluaran dari
komutator exciter dihubungkan melalui sikat dan slip ring ke medan alternator. Karena arusnya
adalah arus searah, maka arus selalu mengalir dalam satu arah melalui medan alternator.
Sehingga, medan magnet dengan polaritas tetap selalu terjadi sepanjang waktu dalam belitan
medan alternator. Ketika alternator diputar, fluk s magnetiknya dilalukan sepanjang belitan
armature alternator. Tegangan bolak balik pada belitan armature generator ac dihubungkan ke
beban melalui terminal.
PRIME MOVER (Penggerak Utama)
Semua generator, besar dan kecil, ac dan dc, membutuhkan sebuah sumb er daya mekanik untuk
memutar rotornya. Sumber daya mekanis ini disebut prime mover. Prime mover dibagi dalam
dua kelompok yaitu untuk high-speed generator dan low-speed generator. Turbin gas dan uap
pada PLTG dan PLTU adalah penggerak utama berkecepatan t inggi sementara mesin
pembakaran dalam (internal combustion engine), air pada PLTA dan motor listrik dianggap
sebagai prime mover berkecepatan rendah.
Jenis prime mover memainkan peranan penting dalam desain alternator karena kecepatan pada
mana rotor diputar menentukan karakteristik operasi dan konstruksi alternator.
ROTOR ALTERNATOR
Ada dua jenis rotor yang digunakan untuk alternator medan berputar yaitu turbine-driven dan
salient-pole rotor. Jenis turbine-driven digunakan untuk kecepatan tinggi dan salie nt-pole untuk
kecepatan rendah. Belitan pada turbine -driven rotor disusun sedemikian rupa sehingga
membentuk dua atau empat kutub yang berbeda. Belitan -belitan tersebut dilekatkan erat -erat di
dalam slot agar tahan terhadap gaya sentrifugal pada kecepatan tinggi.
Salient-pole rotor seringkali terdiri dari beberapa kutub yang dibelit terpisah, dibautkan pada
kerangka rotor. Salient-pole rotor mempunyai diameter yang lebih besar dari turbine -driven
rotor. Pada putaran per menit yang sama, salient -pole memiliki gaya sentrifugal yang lebih besar.
Untuk menjaga keamanan dan keselatan sehingga belitannya tidak terlempar keluar mesin,
salient-pole hanya digunakan pada aplikasi keceparan rendah.
4.3. Karakteristik Alternator dan Batasannya
Alternator di-rating berdasarkan tegangan yang dihasilkannya dan arus maksimum
yang mampu diberikannya. Arus maksimum tergantung kepada rugi -rugi panas dalam
armature. Rugi panas ini (rugi daya I 2R) akan memanaskan konduktor, dan jika
berlebihan akan merusak isolasi. Karenanya, alternator di-rating sesuai dengan arus
ini dan tegangan keluarannya – dalam volt-ampere atau untuk skala besar dalam
kilovolt-ampere.
Informasi mengenai kecepatan rotasinya, tegangan yang dihasilkan, batas arusnya dan
karakteristik lainnya biasanya ditempelkan pada badan mesin – nameplate.
4.4. Frekuensi
Frekuensi keluaran dari tegangan alternator tergantung kepada kecepatan rotasi dari
rotor dan jumlah kutubnya. Semakin cepat, semakin tinggi pula frekuensinya.
Semakin lambat, semakin rendah pula frekuensinya. Semakin banyak kutub pada
rotor, semakin tinggi pula frekuensinya pada kecepatan tertentu.
Ketika rotor telah berotasi beberapa derajat sehingga dua kutub berdekatan (utara dan
selatan) telah melewati satu belitan, tegangan yang d iinduksikan dalam belitan
tersebut akan bervariasi hingga selesai satu siklus. Untuk suatu frekuensi yang
ditentukan, semakin banyak jumlah kutub, semakin lambat kecepatan putaran. Prinsip
ini dapat dijelaskan sebagai berikut, misalkan; sebuah generator du a kutub harus
berotasi dengan kecepatan empat kali lipat dari kecepatan generator delapan kutub
untuk menghasilkan frekuensi yang sama dari tegangan yang dibangkitkan. Frekuensi
pada semua generator ac dalam satuan hertz (Hz), yaitu banyaknya siklus per de tik,
berkaitan dengan jumlah kutub dan kecepatan rotasi sesuai dengan persamaan
berikut:
dimana P adalah jumlah kutub, N adalah kecepatan rotasi dalam revolusi per menit
(rpm) dan 120 adalah sebuah konstanta untuk konversi dari menit ke detik dan dari
jumlah kutub ke jumlah pasangan kutub. Sebagai contoh, sebuah alternator dua kutub,
3600 rpm mempunyai frekuensi 60 Hz, ditentukan sebagai berikut:
Sebuah generator empat kutub dengan kecepatan 1800 rpm juga bekerja pada
frekuensi 60 Hz.
Sebuah generator enam kutub 500 rpm mempunyai frekuensi
Sebuah generator 12 kutub dengan kecepatan 4000 rpm mempunyai frekuensi
4.5. Pengaturan Tegangan
Sebagaimana yang telah kita lihat, ketika beban pada generator berubah, tegangan
terminal pun ikut berubah. Besarnya perubahan tergantung pada desain generator.
Pengaturan tegangan pada sebuah alternator adalah perubahan tegangan dari beban
penuh ke tanpa beban, dinyatakan sebagai persentase tegangan beban penuh, ketika
kecepatan dan arus medan dc tetap konstan .
Anggap bahwa tegangan tanpa beban generator adalah 250 volt dan tegangan beban
penuh adalah 220 volt. Persen regulasi adalah:
Untuk diingat, bahwa semakin kecil persentase regulasi, semakin baik pula
regulasinya untuk kebanyakan aplikasi.
4.6. Prinsip Pengaturan Tegangan AC
Di dalam sebuah alternator, tegangan bolak balik diinduksikan dalam belitan
armature ketika medan magnet melewati belitan ini. Besarnya tegangan yang
diinduksikan ini tergantung kepada tiga hal yaitu: (1) jumlah konduktor dengan
hubungan seri pada setiap belitan, (2) kecepatan (rpm generator) pada mana medan
magnet memotong belitan, dan (3) kekuatan medan magnet. Salah satu dari factor ini
dapat digunakan untuk pengaturan tegangan yang diinduksikan dalam belitan
alternator.
Jumlah belitan, tentu saja tidak berubah tetap ketika alternator diproduksi. Juga, jika
frekuensi keluaran harus konstan, maka kecepatan medan putar haruslah konstan
pula. Ini mengakibatkan penggunaan rpm alternator untuk pengaturan tegangan
keluaran menjadi tidak diperbolehkan.
Sehingga, metode praktis untuk melakukan pengaturan tegangan adalah dengan
mengatur kekuatan medan putar. Kekuatan medan elektromagnetik ini dapat berubah
seiring dengan perubahan besarnya arus yang mengalir melalui kumparan medan . Ini
dapat dicapai dengan mengubah -ubah besarnya tegangan yang dikenakan pada
kumparan medan.
4.7. Operasi Paralel Alternator
Alternator dapat dihubungkan secara parallel untuk (1) meningkatkan kapasitas
keluaran dari suatu system melebihi apa y ang didapat dari satu unit, (2) berfungsi
sebagai daya cadangan tambahan untuk permintaan yang suatu ketika bertambah, atau
(3) untuk pemadaman satu mesin dan penyalaan mesin standby tanpa adanya
pemutusan aliran daya.
Ketika alternator-alternator yang sedang beroperasi pada frekuensi dan tegangan
terminal yang berbeda, kerusakan parah dapat terjadi jika alternator -alternator
tersebut secara mendadak dihubungkan satu sama lain pada satu bus yang sama (satu
titik hubung). Untuk menghindari ini, mesin -mesin tersebut harus disinkronkan
dahulu sebelum disambungkan bersama -sama. Ini dapat dicapai dengan
menghubungkan satu generator ke bus (bus generator), dan mensinkronkan generator
lainnya sebelum keduanya disambungkan. Generator dikatakan sinkron jika
memenuhi kondisi berikut:
1. Tegangan terminal yang sama. Diperoleh dengan menyetel kekuatan medan bagi
generator yang hendak masuk ke dalam rangkaian (disambungkan).
2. Frekuensi yang sama. Diperoleh dengan menyetel kecepatan prime mover dari
generator yang hendak disambungkan.
3. Urutan fasa tegangan yang sama.
Referensi:
Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya – ZUHAL
http://www.tpub.com/neets/book5/17.htm
http://www.tpub.com/doeelecscience/electricalscience2143.htm
start up N2 KDM
PT. KALTIM DAYA MANDIRI
PETUNJUK OPERASI
NITROGEN GENERATOR
UTILITY CENTER
DAFTAR ISI
I. Penjelasan Umum Nitrogen Generator .
1.1. Penjelasan Proses
1.2. Fungsi Unit-unit Utama
II. Pengoperasian
11.1. Persiapan Start Up
11.2. Start Up
11.3. Shut Down
11.4. Interlock
III. Standar Managemen Operasi
IV. Petunjuk Trouble Shooting
V. Diagram Alir Program Start Up dan Shut Down
VI. Lampiran
- P&l Diagram PSA Nitrogen Generator
1. PENJELASAN UMUM NITROGEN GENERATOR
1.1. Penjelasan Proses
Unit ini memproduksi gas nitrogen dari udara dengan menggunakan adsorbent, yang disebut MSC (Molecular Sieving Carbon). Adsorbent MSC ini mempunyai sifat-sifat kinetis yang dapat meng-adsorbs (menyerap) oksigen lebih cepat dari pada nitrogen pada umumnya, adsorbent meng-adsorbs gas pada kondisi bertekanan (pressurizze dan men-desorbs (melepaskan) gas pada kondisi tidak bertekanan (depressurized).
Unit ini mempunyai dua adsorber (adsorbent columus) yang berisi adsorbent. Saat sebuah adsorber diberi tekanan oleh udara, adsorbent menyerap oksigen lebih dari nitrogen selama waktu tertentu. Sebagai hasilnya oksigen dipisahkan dari udara dan nitrogen dengan konsentrasi tinggi keluar dari adsorber. Proses ini disebut "Tahap Adsorbsi".
Adsorber lainnya diturunkan tekanannya ke tekanan atmosfir dan men-desorbs (melepaskan) gas yang telah diadsorhs pada tahap adsorbsi sebelumnya. Poses in disebut " Tahap Regenerasi ". Selama tahap regenerasi, adsorber di-purge oleh sebagian produk nitrogen agar aktif lagi untuk absorbsi selanjutnya. Tahap adsorbsi dan tahap regenerasi berlangsung bergantian selama waktu tertentu.
Diantara kedua tahap tersebut, gas bertekanan di dalam adsorber pada akhir tahap adsorbso dialirkan ke dalam adsorber lainnya yang telah selesai tahap regenerasi selama waktu yang singkat melalui line yang menghubungkan keduanya. Proses ini disebut "Tahap Penyamaan Tekanan" ("Pressure Equalization Step").
Tahap-tahap diatas membentuk siklus operasi sebagai berikut:
1. Adsorbsi (vessel lainnya regenerasi)
2. Reduksi & Equalize Tekanan (vessel lainnya applied dan regenerasi)
3. Regenerasi (vessel lainnya adsorbs)
4. Applied dan Equalize Tekanan (vessel lainnya reduksi dan equalizer tekanan)
1.2. Fungsi Unit-unit Utama
1.2.1. Pro Filter (18-Z-301-F1 A/B)
Fungsi pre filter adalah menyaring service air (SA) dan menghilangkan debu serta untuk drain air dari udara service ini.
Air (moisture contained) di dalam udara (SA) terkondensasi, terkumpul dalam drain Separator dan dibuang keluar.
Perhatian !!
Depress pemipaan dan vessel-vessel sebelum memeriksa dan memasukinya ,untuk menghindari kecelakaan,
1.2.2. Adsorber Tank (18-Z-301-T1 A/B)
Adsorber Tank diisi dengan desiccant pada bagian bawah untuk menyerap kadar air (moisture) di dalam udara service dan MSC. Pada bagian atas untuk menyerap oksigen, CO2 di dalam udara service.
Nitrogen yang tidak terserap diambil sebagai produk keluar dari atas Adsorber Tank. Adsorber diregenerasi dengan cara di-depress ke atmosfir dan melepaskan gas-gas yang teradsorbsi.
I-2.3. N2 Receiver Tank (18-Z-301-T2)
Gas N2 yang dikirim dari Adsorber Tank akan selalu berubah tekanan dan purity-nya selama tahap adsorbsi. Oleh karena itu, N2 receiver berfungsi sebagai penyimpan unstable gas, menstabilkan tekanan dan purity dari produk gas N2.
I-2.4. Product Filter (18-Z-301-F2 A/B)
Fungsi produk filter adalah menyaring produk gas N2 dan menghilangkan debu.
1.2.5. Blow Silencer (18-Z-301-X1)
Blow silencer berfungsi untuk mengurangi noise (meredam suara) yang ditimbulkan pada waktu pengeluaran sebagian produk gas N2 bila purity (kemurnian) N2 produk rendah.
I-2.6. Exhaust Silencer (18-Z-301-X2)
Exhaust silencer berfungsi untuk mengurangi noise (meredam suara) yang terjadi saat pengeluaran exhaust gas yang kaya dengan O2 pada awal tahap regenerasi. (Pada akhir tahap regenerasi, exhaust gas yang kaya N2 dibuang melalui exhaust silencer).
2. PENGOPERASIAN.
2.1. Persiapan Start-Up
1) Konfirmasi Posisi Valve
A. Yakinkan valve-valve berikut terbuka :
(1) Instrument stop valve
- Untuk pressure gauge/switches (X101, X106, X107, X108, X113, X116, X129)
- Untuk Diff pressure Indicators (X102, X105, X109, X112)
- Untuk Flow Meter (X114, X115)
(2) Sampling gas stop valve dari Analyzer (X117)
(3) Service air inlet valve (A001)
(4) Product Nitrogen outlet valve (A113)
(5) Stop valves untuk filter (bila menggunakan filter) (A002, A003, A108, A109).
Bila valve-valve ini sudah terbuka, kita tidak perlu mengoperasikannya lag! secara normal. Bila filter B yang digunakan, buka valve A005, A006, A110, A111.
B. Yakinkan valve-valve berikut tertutup :
(1) Instrument Air Stop Valve (A302)
(2) By pass valve untuk gas produk (A115)
2) Konfirmasi Power Supply dan switch
(1) Pertama-tama, check apakah power listrik untuk operation board telah masuk, lampu utama yang terdapat di bagian atas local control panel (LP-01) harus menyala pada kondisi ini.
(2) Buka pintu local control panel (LP-01) dan on-kan semua breaker-breaker.
(3) Yakinkan switch berikut ini :
"PURITY INTERLOCK" Switch ......... "ON"
!!Perhatian
- Jaga switch ini "ON" selama normal operas!
- Oksigen analyzer (18-AT-3101) tidak bisa dikalibrasi dengan gas produk dan alarm "N2 produk low Purity" tidak akan muncul bila purity interlock switch posisi "OFF"
II. 2. Start Up
• Tekan push button PSA "Start"
Gas produk akan dikirimkan setelah 10 menit dari start up, bila purity gas produk memenuhi kondisi-kondisi berikut : - Konsentrasi oksigen dalam gas produk <>2 Dew point gas produk < -53°C
• Product blow valve (18-2-3102) akan terbuka untuk mengeluarkan sebagian dari gas produk melalui blow silencer (18-Z-301-X1), bila purity gas produk abnormal setelah 10 menit dari start up. Pada waktu itu, oebuah lampu alarm akan menyala dan alarm buzzer akan berbunyi. Tunggu sampai purity menjadi baik dengan pengeluaran sebagian gas produk ini.
• . Gas Produk akan switch dari pembuangan ke service bila push button "Buzzer Stop" ditekan dan tekan "Reset" setelah produk menjadi baik. Bahkan bila purity jatuh pada waktu service, anda harus melakukan prosedur yang sama setelah memeriksa kondisi ini.
• Setelah mulai penyuplai gas produk, konsentrasi N2 akan drop sementara dan akan naik pelan-pelan. Kondisi ini mungkin membutuhkan waktu lebih dari satu jam agar tercapai konsentrasi yang stabil. Pada kasus start up setelah stop lama, akan membutuhkan waktu yang lebih lama untuk mencapai konsentrasi stabil.
11.3. Shut Down
Tekan push button PSA "Stop"
Kedua Adsorber akan dibuang gasnya selama 10 menit setelah di stop, kemudian
semua switching valves tertutup.
(1) Stop jangka pendek (beberapa jam)
Jaga power supply tetap "ON" untuk local control panel
(2) Stop jangka panjang
Setelah 10 menit dari mulai stop, off kan power listrik untuk local control panel 1P-01)-
11.4. Interlock
(1) Alarm "PLC failure"
Bila tegangan (voltage) battery PLC (Sequancer) jatuh, "lampu alarm" PLC
FAILURE" pada local control panel (LP-01) akan menyala. Untuk kasus seperti ini,
hubungi penyuplai battery. ' • •
(2) Alarm "S-V-Fuse Break Out"
Bila sekring (fuse) untuk solenoid valve-valve (SVF/I-SVF/II) putus, lampu alarm "SV Fuse Break Out" (merah) pada local control panel (LP-01) akan menyala ganti fuse yang baru.
(3) Alarm "Instrument Air Low Pressure" •
Bila tekanan instrument air lebih rendah dari pada set point, (IA set : 4 kg/cm2g ), generator ini akan shut down. Pada saat itu, lampu alarm "Instrument Air Low Pressure" (merah) pada local control panel akan menyala dan alarm buzzer berbunyi.
Bila ingin me-restart generator, pertama tama yakinkan bahwa instrument air telah tersedia Kemudian tekan push buttom "Reset" (bila buzzer berbunyi, tekan juga push buttom "buzzer stop") dan tekan lagi push buttom "start".
(4) Alarm "Service Air Low Pressere"
Pada kasus service air (udara sercvice) tidak tersuplai ke unit PSA (18-Z-301) atau flow rate service air berkurang selama generator running, bila tekanan service air lebih rendah dari pada set point (PA set : 2,0 kg/cm2g), unit akan shut down. Pada saat itu lampu alarm "SERVICE AIR LOW PRESSURE" (merah) pada local control panel (LP-01) akan menyala dan alarm buzzer berbunyi.
Bila ingin me-restart unit, yakinkan dulu service air telah tersuplai normal, kemudian tekan penuh push buttom "Reset" (bila buzzer berbunyi, tekan juga push buttom "Buzzer stop" ) lalu tekan push buttom "start".
(5) Alarm "Service Air High Temperature"
Pada kasus temperatur service air naik lebih tinggi dari pada set point (TA set : 50°C), unit ini akan shut down. Pada waktu itu, lampu alarm "SERVICE AIR HIGH TEMPERATURE" (merah) di LP-01 akan menyala dan alarm buzzer berbunyi.
Bila ingin me-restart generator, pertama-tama yakinkan temperatur service air rendah, kemudian tekan push buttom "RESET" (tekan juga "Buzzer Stop", bila buzzer berbunyi) lalu tekan "Start".
(6) Alarm "N2 Product Low Purity"
Pada kasus purity (kemurnian) N2 produk turun (konsentrasi O2 > 999 ppm), N2 generator ini akan men-stop suplai gas produk dan membuangnya melalui blow
, silencer. Pada waktu itu lampu alarm "N2 PRODUCT LOW PURITY" (merah) pada LP-01 akan menyala dan alarm buzzer berbunyi. N2 generator tetap running. Alarm byzzer akan berhenti berbunyi dengan menekan "buzzer stop". Ambil tindakan untuk mengatasi situasi ini dengan mencari penyebab turunnya purity.
Tekan push buttom "reset" setelah meyakinkan purity telah baik lagi, maka gas produk akan di switch dari release ke service. Pada waktu itu matikan lampu alarm. Walaupun purity gas N2 telah membaik, gas produk tidak akan di switch ke service kembali tanpa menekan push buttom "reset".
(7) Alarm "Dew Point Abnormal"
Pada kasus purity N2 produk turun (dew point naik > 53°C), nitrogen generator akan men-stop supiai gas produk dan membuangnya melalui blow silencer. Pada saat itu lampu alarm "DEW POINT ABNORMAL".
Pada LP-01 akan menyala (merah) dan alarm buzzer berbunyi. N2 generator ini tetap running. Alarm buzzer akan berhenti berbunyi dengan menekan "Buzzer Stop". Ambil tindakan untuk mengatasi keadaaan ini dengan meneliti penyebabnya. Tekan "Reset" setelah yakin purity kembali baik dan gas produk akan switch dari relaase ke service. Lalu matikan lampu alarm.
(8) Alarm "Pre Filter A/B High Differential Pressure".
Pada kasus naiknya differential pressure pre-filter (18-Z-301-F1A/B) melebihi set point (PPA set : 0,3 kg/cm2g), unit ini akan shut down. Pada saat itu, lampu alarm (merah) "PRE FILTER-A HIGH DIFFENTIAL PRESSURE" atau "PRE FILTER -B HIGH DIFFENTIAL PRESSURE" di LP-01 akan menyala dan alarm buzzer berbunyi.
Bila ingin merestart Nitrogen generator, pertama kali yakinkan semua prefilter normal, kemudian tekan "reset" (tekan juga "Buzzer Stop" bila berbunyi), lalu tekan "start".
III. STANDARD MANAGEMEN OPERASI
| Item Managemen | Nilai Normal | Frek. Pengecekan | Keterangan | |
| Harian | Bulanan | |||
| Tekan Adsorber 18-PI-3105 18-PI-3106 | 0-8,0 kg/cm?g | 0 | | |
| Tekanan N2 Recievier | 7,0-8,0 kg/cm^g | 0 | | |
| Tekanan Gas Produk 18-PI-3108 | > 7,0 kg/cm'g | 0 | | |
| Flow Gas Produk 18-PI-3101 | 300 Nm°/J | | | |
| Pre Filter Diff. Press 18-PDI-3103 18-PDI-3104 | <> | | 0 | Masa pakai yang direkomendasi : DP >0,3 kg/cm2g atau 1 tahun operas! |
| Product Filter Diff. Press 18-PDI-3108 18-PDI-3109 t " | <> | | 0 | Masa pakai yang direkomendasi DP > 0,3 kg/cmzg atau 1 tahun operas! |
| Tekanan Analyzer sample gas (18-PCV-3103) | 0,3 kg/cri^g | 0 | | |
| Flow Sampling untuk 18-AT-3101 18-AT-3102 | 200 ml/menit 1,0 l/menit | 0 | | |
IV. PETUNJUK TROUBLE SHOOTING
| Kejadian | Penyebab | Tindakan |
| Tak bisa distant | 1. Power listrik tidak on 2. Switch PLC run "off 3. PLC trouble | - Check power supply - Ubah switch PLC run ke "ON" - Check dan perbaiki |
| Berhenti | 1. Power listrik stop suplai 2. Breaker off karena over current 3. PLC mati krn tegangan / voltage
4. PLC trouble 5. Service air (SA) stop suplai 6. Instr. air stop suplai 7. Temp. SA tinggi 8. Diffrential pressure pre filter tinggi 9. Sekring (fuge) SV putus | - Re-start setelah power ada - Check sistem electric - Check power suplay & battery - Check dan repair - Re-start setelah tersuplai - Re-start setelah tersuplai - Turunkan temperatur SA - Switch ke filter stand by dan ganti elemen pre-filter yang rusak - Ganti fuse |
| tidak Produk | 1. Start berlangsung dalam 10 menit 2. Tidak ada produk yang digunakan 3. Purity produk j'atuh (lebih dari 999 ppm 02 atau lebih dari -53°C dew point 4. Pengaruh down stream unit PSA 5. Tekanan service air turun 6. Tekanan instr. air turun 7. Temp. SA tinggi 8. Diff. Pressure pre filter tinggi | - Tunggu sampai 1C) menit - Check kebutuhan N2 user-user - Check purity - Check pemakaian N2 setelah unit PSA dan line back up - Cehck service air - Check IA - Turunkan temp. SA Switch ke filter stand by dan ganti elemen pre-filter yang trouble |
| Purity turun / dew point ab-normal | 1. Flow produk berlebihan 2. Purity berubah secara tiba-tiba setelah start 3. Flow analyzer sampling berubah 'I. Naiknya temp, atmosfir 5. Flow service air turun 6. Tekanan turun krn filter tertutup 7. Analyzer trouble 8. Swtiching valve trouble 9. Check valve trouble 10. Performance anjlok karena MSC kemasukan air | - Check flow produk - Tunggu sampai purity stabil - Check flow & tekanan sampling - Check temp, udara luar dan buka ventilasi - Check suplai SA - Check dan ganti elemen - Check / perbaiki - Perbaiki / ganti - Check dan perbaiki auto drain |
| Fekanan abnormal | 1. Pengaruh dari down stream unit PSA 2. Penurunan tekanan dalam N2 receiver tank 3. Tekanan turun karena filter tertutup 4. Pressure reducing valve (PRV) trouble 5. Flow service air turun | - Check pemakaian N2 setelah PSA unit dan line back up - Check kebocoran - Check dan ganti elemen |
Catatan : Untuk mencegah trouble, periksa generation ini sesuai dengan petunjuk operasi setiap peralatan.
V. DIAGRAM ALIR PROGRAM START UP DAN SHUT DOWN
A. PROGRAM START UP
Catatan :
Waktu untuk setiap saat di atas merupoakan nila setting dari pabrik pembuat (initial). Waktu-waktu ini dapat dimnodifikasi pada saat commissionong N2 Generator.
B. PROGRAM SHUT DOWN
Catatan :
Waktu untuk setipa tahap di atas adalah nilai setting dari pabrik pembuat (nilai initial). Waktu-waktu ini dapat di modifilkasi pada saat commissionong N2 generator.
Langganan:
Postingan (Atom)
