< Previous100Pembangkitan Tenaga Listrik1)PeralatanpercobaanUntuk memahami analisis yang dilakukan terlebih dahulu meninjausekilas tentang prosedur dan alat percobaan yang dipakai dalamkegagalan minyak transformator. Ada 3 jenis elektroda yang sering digunakan dalam percobaan yaitu Elektroda baja yang ringan dan kecil (berdiameter 10 mm), Elektrodakuningan–Bruce profil dengan luas daerah yang datar dan elektroda baja silindris koaksial dengan jarak celah dalam rentang yang lebar.2)Prosedur pembersihanPersiapan elektroda pertama-tama adalah pencucian dengantrichloroethylene,penggosongan permukaan secara standar dengan 1000grade kertas silikon karbid, kemudian dicuci dalam campuran air panas dan larutan sabun, pengeringan dan pemindahan debu dengan karet busa sintetis, pembilasan dengan air panas dan air suling.Elektroda dikeringkan dalam kabinet berlainan udara yang bersekat-sekat dan akhirnya digosok dengan tissue kain tiras lensa denganmemakaiacetone setelah itu memakaitrichloroethylene. Sisasambungan elektroda dicuci dengan air panas dan larutan sabun dan dibilas sesuai dengan prosedur diatas tiap kali setelah pengujian3)Pengujian ElektrikSemua pengujian dilakukan dengan gelombang sinus tegangan Ac dengan frekuensi 5 Hz. Tegangan yang diberikan dinaikan secaraseragam dalam semua pengujian dengan harga rata-rata 2 kV/detik. Sebuah CB dihubungkan ke sisi primer transformator dengan tujuanuntuk memutus arus gangguan yang jika arus gangguan dibiarkan terlalu lama akan mengakibatkan karbonisasi dan akan melubangi elektrodaInstalasi Listrik pada Pusat Pembangkit Listrik 6. Pemeriksaan TransformatorPemeriksaan transformator tenaga dilaksanakantahunandalamkeadaantidakberoperasi.Komponendancara pemeriksaantransformatortenaga ditunjukkanpadaTabel II.1 di bawah ini:Tabel II.1Komponen dan cara pemeriksaantransformatortenagaNo.Peralatan/komponenCara pelaksanaan1PondasixMemeriksa apakah ada keretakan dan perubahan kedudukan.xMemeriksa penahan roda apakah masih tetap kokoh pada tempatnya (untukkapasitas transformator kecil).xMemeriksa apakah isolasi antara tangki terhadap tanah masih baik.2Pipa minyak dan pipaairxMembersihkan kotoran dan minyak yang melekat.xMemperbaiki bila ada getaran yangberlebihan dan kerusakan mur/baut yang kendor.xMemeriksa penyebab suara yang tidak normal.xMemperbaiki pipa minyak, pipa air, katupdan sumbat-sumbat yang bocor.3Pompa-pompa minyakxMemeriksa pompa untuk sirkulasi apakah keadaannya baik (dapat beroperasi).4Kipas pendinginxMemeriksa, motor-motor kipas pendingin, bila perlu bantalan dan pelumasnya di ganti.5Alat pengatur gas dan relai-relaixMemeriksasetting dan kerja dari regulator danrelay apakah pengukurannya masih menunjukkan sempurna.6BushingxMembersihkan porselen dengan air ataucarbon tetra chloride.xMemperbaiki bagian-bagian yang lecetdengan mengecetkan lacquer.xMemeriksa dan mengeraskan apabila adamur/baut yang kendor.xMemeriksa perapat, dan bila bocor diganti dengan yang baru.7Terminal utama danpentanahanxMengeraskan semua baut penghubung terminal ke rel.xMemeriksa dan mengencangkan bilaterdapat baut sambungan tanah yangkendor atau putus.102Pembangkitan Tenaga ListrikNo.Peralatan/komponenCara pelaksanaan8Tahanan isolasibelitan transformatorxMemeriksa tahanan isolasi antara belitan-belitan dan antara belitan ke tanah.xMemeriksa yang sama perlu di lakukandengan menggunakan jembatankapasitansi.9Sumber tenaga dansistem pengawatanxMemeriksa semua pengawatan, saklar,kontrol dan alarm apakah dalam keadaan baik.10Katup-katup dan sumbat-sumbatxMencoba katup-katup penghubung untuk memeriksa apakah dalam keadaanberoperasi baik dan pastikan katup posisi terbuka.I IIndikator tinggi minyak dan relainya xMembersihkan gelas penduga/kacaindicator yang kotor.xMemeriksa indikator tinggi permukaanminyak dan relai-relai agar dapat bekerja dengan sempurna.12Alat penafasan danventilasixMemeriksa alat pernafasan dan ventilasi apakah masih dalam keadaan nomal.xMemeriksa pada alat pernafasan daribahan kimia dan mengganti dengan yang baru atau memanaskan lagi bila sudahmengalami perubahan warna atau bentuk.13DiafragmaxMemeriksa diapragma apakah dalamkondisi baik dan menutup rapat.xPada diafragma tipe tidak hancur, diperiksa apakah tertutup oleh karat atau cat.14Indikator temperatur dan relai-relaixMemeriksa, dan kalibrasi ulang pada temperatur indicator dan relai-relai.xMemeriksa, danmembersihkan padakontak- kontak relay dan pada penggerak mekanik.15Pipa gas dan katupxMemeriksa kebocoran gas denganmenggunakan air sabun padasambungan, katup penghubung, dst.Dengan menaikkan tekanan gas sampai maksimum sesuai dengan yang disarankan oleh pabrik.16CT bushing dan peralatan tegangan xMemeriksa tahanan isolasi danpengawatan.xMemeriksa dan mengeraskan hubungan terminal termasuk tap alat potensial kedalambushing.No.Peralatan/komponenCara pelaksanaan17Motor penggeraktapchangerxMemeriksa motor penggerak, bila perlubantalan dan pelumasnya diganti.xMemeriksa, dan mengatur kembaliremnya.xMemeriksa roda gigi, poros danpelumasnya.18Perlengkapanlimitswitch tap changerxMemeriksa pegas kontak, tangkaipenggerakdan tuas.xMemeriksa keadaan kontak-kontak dan memperbaiki bila terjadi hangus/korosi dengan menggunakan contact cleaner.19Posisiindicator tapchangerxMemeriksa apakah posisi yang di tunjuk sudahsesuai dengan posisi dari kontak utama.xMemeriksa gerakan dapatpenunjukkannya apakah ada yangmenghalangi20Pemeriksaan kadarasam, kadar air dankotoran, warna danKekentalan yang terkandung dalam minyakxMengambil contoh minyak dan di periksa di Laboratorium.21Pemadam kebakaranxMemeriksa katup-katup sumber air,tekanan air, alat pancar dan alat otomatis apakah dalam keadaan baik.xMencoba sistem air pancar danmemperhatikanPembahasan mengenai pemeliharaan transformator lebih lanjut pada Bab Xpada buku ini.104Pembangkitan Tenaga ListrikI.Pembumianbagian-bagian InstalasiPembumian sesungguhnya sama dengan pentanahan, hanya untukbagian-bagian instalasi tertentu yang ditanahkan digunakan istilahpembumian untuk menekankan perlunya bagian-bagian instalasi tersebut mempunyai potensial yang sama dengan bumi melalui pembumian demi keselamatan manusia.Bagian-bagian dari instalasi pusat listrik yang harus dibumikan adalah bagian-bagian yang terbuat darilogam (penghantar) dan berdekatan (hanya dipisahkan oleh isolasi listrik) dengan bagian instalasi yangbertegangan,seperti: generator, saklar-saklar, kabel, rel, dan kumparan transformator. Bagian-bagian yang perlu dibumikan, misalnya: badan(body) generator, badan transformator, kerangka besi penyangga kabel, kerangka besi penyangga rel, dan panel.Pembumian bagian-bagian instalasi tersebut di atas dilakukan dengan cara menghubungkan bagian-bagian ini dengan titik-titik pembumiandalam pusat listrik bersangkutan.Titik-titik pembumian ini dapat berupa batang besi, pelat tembaga, atau anyaman tembaga yang ditanam dalam tanah.Dengan melakukan pembumian bagian-bagian instalasi tersebut di atas, makategangan bagian-bagian instalasi ini akan selalu sama dengan potensial bumi sehingga apabila disentuh manusia tidak berbahaya.GambarII.95Pentanahan pada Transformator 3 PhasaInstalasi Listrik pada Pusat Pembangkit Listrik 105Gambar II.96Pentanahanpada Transformator3PhasaJ.SistemExcitacyGambar II.97 menunjukkan rangkaian listrikexcitacy dari generatorbesar (di atas 50 MVA) dengan menggunakan 2 tingkat generator arus penguat (exciter).Generator penguat yang pertama, adalah generator arus searahhubunganshuntyang menghasilkan arus penguat bagi generatorpenguat kedua. Generator penguat (exciter) untuk generator sinkron merupakan generator utama yang diambil dayanya.GambarII.97Pengaturan tegangan generator utama dengan potensiometerPengaturan tegangan pada generator utama dilakukan dengan mengatur besarnya arusexcitacy (arus penguatan) dengan cara mengaturpotensiometer atau tahanan asut.Potensiometer atau tahanan asutmengatur arus penguat generatorpenguat kedua menghasilkan arus penguat generator utama. Dengan cara ini arus penguat yang diatur tidak terlalu besar nilainya106Pembangkitan Tenaga Listrik(dibandingkan dengan arus generator penguat kedua) sehingga kerugian daya pada potensiometer tidak terlalu besar.PMT arus penguat generator utama dilengkapi tahanan yangmenampung energi medan magnet generator utama karena jikadilakukan pemutusan arus penguat generator utama harus dibuang ke dalam tahanan.Sekarang banyak generator arus bolak-balik yang dilengkapi penyearah untuk menghasilkan arus searah yang dapat digunakan bagi penguatan generator utama sehingga penyaluran arus searah bagi penguatangenerator utama, oleh generator penguat kedua tidak memerlukan cincin geser karena. penyearah ikut berputar bersama poros generator. Cincin geser digunakan untuk menyalurkan arus dari generator penguat pertama ke medan penguat generator penguat kedua. Nilai arus penguatan kecil sehingga penggunaan cincin geser tidak menimbulkan masalah.Pengaturan besarnya arus penguatan generator utama dilakukan denganpengatur tegangan otomatis supaya nilai tegangan klem generatorkonstan. Pengaturan tegangan otomatis pada awalnya berdasarkanprinsip mekanis, tetapi sekarang sudah menjadi elektronik.Perkembangan sistemexcitacy pada generator sinkron dengan sistem excitacy tanpa sikat, karena sikat dapat menimbulkan loncatan api pada putaran tinggi. Untuk menghilangkan sikat digunakan dioda berputar yang dipasang pada jangkar. Gambar II.98 menunjukkan sistem excitacy tanpa sikat.GambarII.98SistemExcitacy Tanpa SikatInstalasi Listrik pada Pusat Pembangkit Listrik 107KeteranganME:Main ExiterMG:Main GeneratorAVR:Automatic Voltage RegulatorV:Tegangan GeneratorAC:Alternating Current (arus bolak balik)DC:Direct Current (arus searah)Sistem pemberian arus penguatan yang digunakan pada pembangkit besar (di atas 100 MVA). Generator penguat pertama disebut pilot exciterdan generator penguat kedua disebut main exciter (penguat utama). Mainexciter adalah generator arus bolak-balik dengan kutub pada statornya. Rotor menghasilkan arus bolak-balik disearahkan dengan dioda yang berputar pada poros main exciter (satu poros dengan generator utama). Arus searah yang dihasilkan oleh dioda berputar menjadi arus penguat generator utama.Pilot exciter pada generator arus bolak-balik dengan rotor berupa kutub magnet permanen yang berputar menginduksi pada lilitan stator.Tegangan bolak-balik disearahkan oleh penyearah dioda danmenghasilkan arus searah yang dialirkan ke kutub-kutub magnet yangada pada stator main exciter. Besar arus searah yang mengalir ke kutub main exciter diatur oleh pengatur tegangan otomatis (automatic voltage regulator/AVR).Besarnya arus berpengaruh pada besarnya arus yang dihasilkan mainexciter maka besarnya arus main exciter juga mempengaruhi besarnya tegangan yang dihasilkan oleh generator utama.Pada sistem excitacytanpa sikat, permasalahan timbul jika terjadi hubung singkat ataugangguan hubung tanah di rotor dan jika ada sekering lebur dari dioda berputaryang putus, hal ini harus dapat dideteksi. Gangguan pada rotor yang berputar dapat menimbulkan distorsi medan magnet pada generator utama dan dapat menimbulkan vibrasi (getaran) berlebihan pada unit pembangkit.Gambar II.99PMTMedan Penguat dengan Tahanan R108Pembangkitan Tenaga ListrikPendeteksian kejadian pada rotor yang berputar perlu cara khusus,antara lain menggunakan cara mentransmisikan dari sesuatu yangberputar.Pada cara ini, rotor dilengkapi pengirim sinyal elektronik yang mewakili besaran tertentu, misalnya mewakili tahanan isolasi rotor. Sinyal elektronik ditangkap oleh alat pengukur di tempat yang diinginkan dan sinyal-sinyal elektronik oleh alat pengukur "diterjemahkan" menjadi sinyal yang mudah dimengerti.Sistemexcitacy generator utama (main generator) harus bisa dibuka oleh pemutus tenaga (PMT). Hal ini berkaitan dengan sistem proteksigenerator, misalnya apabila relai diferensial dari generator bekerja maka relai membuka PMT generator dan juga membuka PMT sistem excitacygenerator.PMT yang membuka sistem penguat generator melakukan pemutusan arus yang mengalir ke medan magnet generator.Tahanan R untuk menampung energi sehingga busur listrik pada kontak-kontak PMT medan penguat dapat padam tanpa merusak kontak-kontak.K. Sistem PengukuranGambarII.98 menunjukkan diagram pengukuran pada generator dan pada saluran. Besaran yang diukur pada adalah:1.Tegangan listrikPengukurantegangan diperlukan untuk menjaga mutu penyediaan tenagalistrik tidak boleh terIalu rendah dan untuk menjaga jangansampai merusak isolasi, tegangan yang diperlukan tidak boleh terIalu tinggi.2.ArusPengukuran arus diperlukan untuk mengamati perubahan berbagai alat, jangan sampai mengalami pembebanan lebih.3.Daya AktifDaya aktif diukur dalam satuan kW atau MW. Pengukuran diperlukan dalam kaitannya dengan kemampuan mesin penggerak generator dan pengaturan frekuensi.Instalasi Listrik pada Pusat Pembangkit Listrik 1094.Daya ReaktifDaya reaktif diukur dalamVolt Ampere Reaktif (VAR) atauMegga Volt Ampere Reactive (MVAR). Pengukuran diperlukan untuk mengetahui kemampuan generator penguat dan pengaturan tegangan.Gambar II.100Pengukuran daya aktif pada rangkaian tegangan tinggi5.Energi-ListrikEnergi listrik diukur dalam kWh atau MWh. Pengukuran diperlukan untuk menyusun neraca tenaga dan berkaitan dengan pemakaianbahan bakar.6.Sudutphasa(Cosf)Untuk mengukur besar Cosfdan mengetahui keadan laggingatauleading sehingga dapat diketahui apakah generator menghasilkan atau menyerap daya reaktif.7.FrekuensiDiperlukan untuk memparalelkan generator dan menjaga mutupenyediaan tenaga listrik. Cara pengukuran dan jenis alat ukur lebih lanjut dibahas pada Bab XIII buku iniL. Sistem ProteksiGangguan yang sering terjadi adalahhubung singkat antar phasa atau antarafasa dengan tanah dan keduanya.Gangguan hubung singkat dapat menimbulkan arus besar yang dapatmerusak peralatan sehingga diperlukan sistem pengamanan atau sistemproteksi.Next >