< Previous80Pembangkitan Tenaga Listrik1.PerubahankimiapadasaatpelepasanmuatanlistrikAki memberikan aliran listrik jika dihubungkan dengan rangkaian luar misalnya, lampu, radio dan lain-lain. Aliran listrik ini terjadi karena reaksi kimia dari asam sulfat dengan kedua material aktif dari plat positif danplat negatif. Pada saat pelepasan muatan listrik terus menerus, elektrolit akan bertambah encer dan reaksi kimia akan terus berlangsung sampai seluruh bahan aktif pada permukaan plat positif dan negatif berubah menjadi timbal sulfat. Jika Aki tidak dapat lagi memberi aliran listrik pada tegangantertentu, maka aki tersebut dalam keadaan lemah arus (soak). 2.Perubahankimiapadasaatpengisian muatanlistrikPada proses pengisian muatan listrik, kembali terjadi proses reaksi kimia yang berlawanandengan reaksi kimia pada saat pelepasan muatan.Timbal peroksida terbentuk pada plat positif dan timbal berpori terbentuk pada plat negatif, sedangkan berat jenis elektrolit akan naik, karena air digunakan untuk membentuk asam sulfat. Aki kembali dalam kondisibermuatan penuh.3.PenurunanberatjenisaccuzuurselamapelepasanmuatanlistrikBerat jenis accu zuur akan turun sebanding dengan derajat pelepasan muatan, jadi jumlah energi listrik yang ada dapat ditentukan denganmengukur berat jenis accu zuurnya, misalnya aki mempunyai berat jenis accu zuur 1.260 pada 20°C, bermuatan listrik penuh, setelah melepaskan muatan listrik berat jenisnya 1.200 pada 20°C, maka Aki masihmempunyai energi listrik sebesar 70%.Gambar II.76Grafik Kapasitas AkiKapasitas Aki dengan B.J Accu ZuurInstalasi Listrik pada Pusat Pembangkit Listrik 814.BeratjenisaccuzuurtergantungdarisuhuBerat jenisaccu zuur berubah tergantung dari temperaturnya, jadipembacaan berat jenis pada skala hudrometer kurang tepat sebelum dilakukan koreksi suhu. Volume accu zuur bertambah jika dipanaskan dan turun jika dingin, sedang beratnya tetap. Jika Volume bertambah sedang beratnya tetap maka berat jenis akan turun. Berat jenis turun sebesar 0.0007 untuk kenaikan tiap derajat celcius dalam suhu batas normal Aki. Standar berat jenis menurut perjanjian adalah untuk suhu20°C.H. TransformatorDalam pusat pembangkit listrik yang besar (di atas 100 MW) terdapat beberapa transformator. Gambar II.75 menunjukkan macam-macam transformator yang ada di pusat pembangkit tenaga listrik.Macam-macam transformator ini adalah:1.TransformatorpenaiktegangangeneratorJikarel dalam pusat listrik menggunakan tegangan di atas tegangan generator sinkron 3 phasa, maka tegangan dari generator dinaikkan terlebih dahulu melalui transformator penaik tegangan sebelumdihubungkan ke rel.Transformator penaik tegangan generator merupakan satu kesatuan dengan generator terutama dari segi proteksi.2.TransformatorunitpembangkitSetiap Unit Pembangkit yang besar (di atas 10 MW) umumnyamempunyai transformator unit pembangkit, yaitu transformator yang mengambil daya langsung dari generator untuk memasok alat-alatbantu unit pembangkit yang bersangkutan, seperti: motor pompapendingin, motor pompa minyak pelumas, dan lain-lain.3.Transformator pemakaian sendiriTransformator pemakaian sendiri mendapat pasokan daya dari rel pusat listrik kemudian memasok daya ke rel pemakaian sendiri. Rel pemakaian sendiri digunakan untuk memasok instalasi penerangan, baterai aki, mesin-mesin bengkel, mesin pengangkat, dan alat-alatbantu unit pembangkit pada periode start.82Pembangkitan Tenaga Listrik4.Transformator antarrelJika di dalam pusat listrik ada beberapa rel dengan tegangan operasi yang berbeda-beda, maka ada transformator antar-rel.GambarII.77Macam-Macam Transformator pada Unit Pembangkit ListrikAdanya rel-reldengan tegangan yang berbeda dapat disebabkankarena perkembangan sistem tenaga listrik dan juga dapat terjadi karena diperlukan rel tegangan menengah (antara 6 kV sampai 40 kV) untuk keperluan distribusi di daerah sekitar pusat listrik selain reltegangan tinggi (di atas 60 kV) untuk saluran transmisi jarak jauh.GambarII.78Transformator2 Phasa Tipe OAInstalasi Listrik pada Pusat Pembangkit Listrik 83GambarII.79Transformator3 Phasa 1.000 MVAGambarII.80Transformator3 Phasa transformator4500MVAyangDigunakanuntuk Station Pembangkit Nuklir84Pembangkitan Tenaga ListrikGambarII.81Transformator Spesialpada Pembangkit Tenaga Panas Produksi ABBGambarII.82Transformator 3 phasa dengan daya 36 MVA 13,38 kVTransformator dengan tegangan di atas 60 kV, titik netralnya umumnya ditanahkan secara langsung dengan maksud untuk menghemat biaya isolasi. Untuk transformator dengan tegangan di bawah 60 kV, titiknetralnya kebanyakan ditanahkan melalui impedansi berupa tahananatau kumparan dengan tujuan menghasilkan sedikit gangguan hubung tanah yang cukup besar agar relai hubung tanah bekerja.Transformator yang dipakai dalam pusat listrik besar umumnyamempunyai daya besar (di atas I MVA) dengan tegangan tinggi mulai 70 kV keatas. Transformator-transformator yang besar ini perlu diamatikualitas layaknya dan juga isolasi dari bushingnya.Instalasi Listrik pada Pusat Pembangkit Listrik 85Minyak transformator berfungsi sebagai media pendingin dan jugasebagai media isolasi. Minyak transformator terbuat dari bahan organik, ikatan atom C dengan atom H. Pada transformator minyak mengalamisuhu relatif tinggi (di atas 50'C) dan juga mengalami busur listrik apabila adaon load tapchanger (pengubah sadapan berbeban). Di samping itu dalam transformator terdapat oksigen (02) dari udara, dan juga air 0) dari kelembaban udara. Hal ini semua menyebabkan ada sebagian minyaktransformator yang terurai dan bentuk H20, asam karbonat dankarbon (C). Pembentukan zat-zat ini menyebabkan turunnya kualitas isolasinyabahkan pembentukan asam karbonat ini bisa menimbulkan korositerhadap bagian-bagian yang terbuat logam seperti inti transformator dan tangki.Bagian bushing transformator yang berdekatan dengan bagian atastangki transformator, yang terdiri dari porselin dan lapisan kertas yang diseling dengan logam. Bagian-bagian ini perlu dipantau, nilai isolasinya, sebab apabila nilai isolasinya terlalu rendah bisa terjadi hubung singkat phasa ke tangki yang bisa menyebabkan transformator meledak. Nilai isolasi minyak dan juga nilai isolasi bagian dari bushing dengan tangki tersebut di atas sekarang bias dipantau secara online.Kondisi transformator juga bisa dianalisis atas dasar analisis getaran akustik yang dipancarkan bagian bagian transformator. Cara ini bisadilakukan secara, on line. Secara. off line kondisi transformator bisa dicek melalui pengukuran arus yang dihasilkannya apabila disuntikkan suatu tegangan 10 Volt yang frekuensinya diubah-ubah (beberapa kilo Hertz)a.Transformator hubungan delta-delta (delta-delta connection).Transformator 3 phasa P, Q dan R seperti ditunjukkan pada Gambar II.83 merubah tegangan masuk saluran transmisi A, B, C menjadi tegangan keluaran saluran transmisi 1, 2 dan 3. Saluran masukan dihubungkan ke sumber dan saluran keluaran dihubungkan ke beban. Transformatordihubungkan delta-delta. Terminal H1 untuk setiap transformatordihubungkan ke terminal H2 untuk transformator berikutnya. Demikian juga sama dengan terminal X1 dan X2 untuk transformator berikutnya dihubungkan secara bersamaan, seperti ditunjukkan pada Gambar II.83. Diagram skematik ditunjukkan pada Gambar II.84.Diagram skematik digambarkan dengan cara menunjukkan tidak hanya masukan sambungannya, tetapi juga hubungan phasa antara tegangan primer dan sekunder. Setiap lilitan sekunder digambarkan secara paraleldan hubungan lilitan primer dengan cara dikopel. Selanjutnya sumber G 86Pembangkitan Tenaga Listrikmenghasilkan tegangan EAB,EBC,ECA, seperti yang ditunjukkan pada diagram phasa. Lilitan primer dihadapkan pada arah yang sama, phasa dengan phasa, sebagai contoh, transformator primer antara saluran A dan B dihadapkan secara horisontal, dalam arah yang sama sepertiphasa EAB.Karena tegangan primer dan sekunder yaitu EH1H2 dan EX1X2 yangdiberikan harus dalam satu phasa, maka berikutnya E12(tegangansekunder untuk transformator P) harus dalam phasa yang sama dengan EAB (tegangan primer untuk transformator yang sama). Demikian juga sama dengan E23 satu phasa dengan EBC, dan E31 dengan ECA.Dalam hubungan delta-delta, tegangan antara masing-masing saluran transmisi masukan dan keluaran adalah dalam satu phasa. Jika beban imbang dihubungkan ke saluran 1-2-3, maka hasil arus keluaran adalah sama besarnya. Hal ini menghasilkan arus line imbang dalam saluran masukan A-B-C. Seperti dalam beberapa hubungan delta, bahwa arus line adalah v3 kali lebih besar dari masing-masing arus IPdanIS yang mengalir dalam lilitan primer dan sekunder, ditunjukkan pada Gambar II.84.Power rating untuk transformator bank adalah 3 kaliratingtransformator tunggal.Meskipun transformator bank merupakan sebuah susunan 3 phasa,setiap transformator dipertimbangkan sendiri-sendiri. Seperti padarangkaian phasa tunggal, maka arus IPmengalir dari H1ke H2 dalam lilitan primer yang dihubungkan dengan arus ISyang mengalir dari X1 ke X2dalam lilitan sekunder.GambarII.83Transformator 3 phasa hubungan delta-delta yang disusun dari 3 buah transformator satu phasa. A, B, dan C dihubungkan pada pembangkit listrikInstalasi Listrik pada Pusat Pembangkit Listrik 87Gambar II.84DiagramHubunganDelta-DihubungkanPembangkit Iistrikdan Beban (Load)Contoh:Transformator 3 phase dihubungkan delta-deltastep down. Tegangan line 138 kV dan skunder 4,16 kV. Daya pembangkit 21 MW dengan cos f0,86lagging.Hitung:a)Hitung daya pembangkit (MVA)b)Arusline sisi tegangan tinggi (I1)c)Arus pada sisi tegangan rendah (I2)d)Arus phase pada bagian primer (Ip)e)Arus phase pada bagian sekunder (Is)Penyelesaiana)Daya pembangkit (MVA)S = P/cos f= 21/0.86= 24.4 MVAb)Arus pada sisi tegangan tinggi I1 = S/(v3.E) = (24,4X106)/(v3x138.000) = 102 AEABEBCECAE31E23E1288Pembangkitan Tenaga Listrikc)Arus pada sisi tegangan rendah I2 = S/(v3.E) = (24,4X106)/(v3x4160) = 3.386 Ad)Arus phase pada bagian primer (Ip)Ip = 102/v3 = 58,9 Ae)Arus phase pada bagian skunder (Is)Is = 3.386/v3 = 1.995 Ab.Transformator hubungan delta-bintang (delta-wye connection)Jika transformator dihubungkan delta-bintang, lilitan primer dihubungkan dengan cara yang sama, seperti ditunjukkan pada Gambar II.83. Untuk lilitan sekunder dihubungkan pada semua terminal X2 yang dihubungkan secara bersamaan yang dihubungkan dengan common netral (N), seperti ditunjukkan pada Gambar II.85. Pada hubungan delta-bintang, tegangan yang melalui setiap lilitan primer adalah sama dengan tegangan linemasukan. Tegangan saluran keluaran adalah sama denganv3 kalitegangan sekunder yang melalui setiap transformator.Besar relatif arus pada lilitan transformator dan saluran transmisi adalah ditunjukkan pada Gambar II.86. Arus line pada phasa A, B dan C adalah v3 kali arus pada lilitan sekunder. Arus line pada phasa 1, 2 dan 3 adalah sama dengan arus pada lilitan sekunder.Hubungandelta-bintangmenghasilkan beda phasa 30o antara tegangan saluran masukan dan saluran transmisi keluaran. Maka dari itu, tegangan linekeluaranE12 adalah 30o mendahului tegangan linemasukanEAB,seperti dapat dilihat dari diagram phasor. Jika saluran keluaran memasuki kelompok beban terisolasi, beda phasanya tidak masalah. Tetapi jika saluran dihubungkan parallel dengan saluran masukan dengan sumber lain, beda phasa 30o mungkin akan membuat hubungan parallel parallel tidak memungkinkan, sekalipun jika saluran tegangannya sebaliknyaidentik.Keuntungan penting dari hubunganbintang adalah bahwa akanmenghasilkan banyak isolasi/penyekatan yang dihasilkan didalamtransformator. Lilitan HV (high Voltage/tegangan tinggi) telahdiisolasi/dipisahkan hanya 1/v3 atau 58% dari tegangan saluran.Instalasi Listrik pada Pusat Pembangkit Listrik 89GambarII.85Transformator3 Phasa Hubungan Delta-Bintangyang Disusun dari 3 Buah Transformator Satu PhasaGambarII.86SkemaDiagram Hubungan Delta-Bintang dan Diagram PhasorContoh:Transformator tiga phasa step up dengan daya 40 MVA, 13.2 kV/80 kV hubungandelta-wye dihungukan pada trnasmisi (beban) tegangan 13.2 kV, jika beban 90 MVA, hitung;a)Tegangan line sekunderb)Arus dalam belitan tnasformatorc)Arus line yang masuk dan yang keluar pada transmisiEABEBCECAE31E23E12Next >