< Previous20Pembangkitan Tenaga Listrikgangguanyang disebabkan peti yang terjadi berkali-kali akhirnya dapatmengakibatkan alat (misalnya transformator) menjadi rusak.8.Pengembangan PembangkitPada umumnya, pusat listrik yang berdiri sendiri maupun yang ada dalam sistem interkoneksi memerlukan pengembangan. Hal ini disebabkankarena beban yang dihadapi terus bertambah, sedangkan di lain pihak unitpembangkit yang ada menjadi semakin tua dan perlu dikeluarkan dari operasi.Jika gedung pusat listrik yang ada masih memungkinkan untukpenambahan unit pembangkit, maka pengembangan pembangkitan dapat dilakukan dengan menambah unit pembangkit dalam gedung pusat listrik yangtelah ada tersebut. Tetapi jika tidak ada lagi kemungkinanmemperluas gedung pusat listrik yang ada, maka harus dibangun pusat listrik yang baru. Pengembangan pembangkitan khususnya dalam sistem interkoneksi, selain harus memperhatikan masalah gangguan dankerusakan juga harus memperhatikan masalah saluran transmisi dalam sistem.9.Perkembangan Teknologi PembangkitanPerkembangan teknologi pembangkitan umumnya mengarah padaperbaikan efisiensi dan penerapan teknik konversi energi yang baru dan penurunan bahan bakar baru. Perkembangan ini meliputi segi perangkat keras(hardware) seperti komputerisasi dan juga perangkat lunak(software) seperti pengembangan model-model matematika untukoptimasi.E.Sistem InterkoneksiPusat listrik yang besar, di atas 100 MW umumnya beroperasi dalam sistem interkoneksi. Pada sistem interkoneksi terdapat banyak pusatlistrik dan banyak pusat beban (yang disebut gardu induk/GI) yangdihubungkan satu sama lain oleh saluran transmisi. Di setiap GI terdapat beban berupa jaringan distribusi yang melayani para konsumen tenaga listrik. Jaringan distribusi beserta konsumen ini merupakan suatusubsistem distribusi dan subsistem dari setiap GI umumnya tidakmempunyai hubungan listrik satu sama lain (interkoneksi).Tujuan dari sistem interkoneksi antara lain adalah untuk menjagakontinuitas penyediaan tenaga listrik karena apabila salah satu pusatpembangkit mengalami gangguan masih dapat disuplai dari pembangkitlain yang terhubung secara interkoneksi. Tujuan lainnya adalah salingmemperingan beban yang harus ditanggung oleh suatu pusat listrik. Pendahuluan21GambarI.14 menunjukkan sebagian dari sistem interkoneksi yang terdiri dari sebuah pusat listrik, dua buah GI beserta subsistem distribusinya.Karena operasi pusat-pusat listrik dalam sistem interkoneksi salingmempengaruhi satu sama lain, maka perlu ada koordinasi operasi.Koordinasi operasi ini dilakukan oleh pusat pengatur beban. Gambar I.14Sebagian dari Sistem Interkoneksi (sebuah pusatpembangkit listrik, 2 buah GI dan subsistem distribusinya)Koordinasi terutama meliputi:1)Koordinasi dalam pemeliharaan.2)Pembagian beban secara ekonomis.3)Pengaturan frekuensi.4)Pengaturan tegangan.5)Prosedur mengatasi gangguan.F.Proses Penyaluran Tenaga ListrikSetelah tenaga listrik dibangkitkan oleh suatu pusat pembangkit listrik, selanjutnya tenaga listrik disalurkan (ditransmisikan) melalui jaringantransmisi. Dari jaringan transmisi selanjutnya didistribusikan kepada para konsumen tenaga listrik melalui jaringan distribusi tenaga listrik.22Pembangkitan Tenaga ListrikDalam pusat listrik, energi primer dikonversikan menjadi energi listrik. Kemudian energi listrik ini dinaikkan tegangannya untuk disalurkanmelalui saluran transmisi. Tegangan transmisi yang digunakan PLN:70 kV, 150kV, 275 kV, dan 500 kV. PT. Caltex Pacific Indonesia yang beroperasi di daerah Riau menggunakan tegangan transmisi 110 kV dan 230 kV Sedangkan PT. Inalum di Sumnatera Utara menggunakantegangan transmisi 220 kV. Gambar I.15Proses Penyediaan Tenaga Listrik (Pembangkitan dan Penyaluran)Keterangan:TrafoStep Up : Transformator untuk menaikkan tegangan listrikTrafoStep Down : Transformator untuk menurunkan tegangan listrikTrafo PS : Transformator untuk pemakaian sistem (sendiri)Rel TT : Rel tegangan tinggiRel TM : Rel tegangan menengahSaluran transmisi dapat berupa saluran kabeludara. atau saluran kabel tanah. PLN menggunakan frekuensi 50 Hz. Sedangkan PT. Caltexmenggunakan frekuensi 60 Hz. Di gardu induk (GI), tegangan diturunkanmenjadi tegangan distribusi primer. Tegangan distribusi primer yangdigunakan PLN adalah 20 kV. Sedangkan PT Caltex Pacific Indonesia menggunakan tegangan distribusi primer 13,8 kV.Proses penyaluran tenaga listrik bagi konsumen ditunjukkan padaGambar I.15 dan Gambar I.16.Dari Gardu Induk (GI), tenaga listrik didistribusikan melalui penyulang-penyulang distribusi yang berupa saluran udara atau melalui saluranPendahuluan23kabel tanah. Pada penyulang-penyulang distribusi terdapat gardu-gardudistribusi yang berfungsi untuk menurunkan tegangan distribusi primer menjadi tegangan rendah 380/220 Volt yang didistribusikan melaluijaringan tegangan rendah (JTR). Konsumen tenaga listrik mendapat tenaga listrik dari JTR denganmenggunakan sambungan rumah (SR). Dari sambungan, tenaga listrik masuk ke alat pembatas dan pencatat tenaga listrik berupa KWH meter sebelum memasuki instalasi rumah milik konsumen. KWH meterberfungsi membatasi daya dan mencatat besarnya pemakaian energi listrik oleh konsumen. Gambar I.16Proses Penyedian Tenaga Listrik bagi KonsumenG.Mutu Tenaga ListrikMutu tenaga listrik sangat diperlukan dalam kaitannya dengan kualitas penyediaan tenaga listrik dan pelayanan. Pertumbuhan pemakaiantenaga listrik makin lama makin meningkat dalam kehidupan sehari-hari,khususnya bagi keperluan industri, maka mutu tenaga listrik harus juga semakin meningkat dan menjadi tuntutan yang makin besar dari pihak pemakai tenaga listrik. Untuk merekam kualitas tenaga listrik yang dihasilkan oleh pusat-pusatlistrik digunakan alatPower Network AnalyzerType(TOPAS) 1000buatan LEM Belgia. Gambar I.16 menunjukkan Power Network Analyzer Type TOPAS 1000 buatan LEM Belgia.24Pembangkitan Tenaga ListrikMutu tenaga listrik yang dihasilkan pusat listrik, indikatornya antara lain adalah:1.Kontinuitas penyediaan, apakah tersedia 24 jam sehari sepanjangtahun.2.Nilai tegangan, apakah selalu ada dalam batas-batas yang diijinkan.3.Nilai frekuensi, apakah selalu ada dalam batas-batas yang diijinkan.4.Kedip tegangan, apakah besarnya dan lamanya masih dapat diterimaoleh pemakai tenaga listrik. 5.Kandungan harmonisa, apakah jumlahnya masih dalam batas-batasyang dapat diterima oleh pemakai tenaga listrik.Gambar I.17Power Network Analyzer tipe TOPAS 1000 buatan LEM Belgia.Kelima indikatordapat direkam, jika ada permasalahan yang tidaksesuai, dapat dibahas secara kuantitatif antara pihak penyedia danpemakai tenaga listrik, alat tersebut mampu melakukan perekaman pada:a)Arus dari tegangan dalarn keadaan normal maupun transien.b)Harmonisa yang terkandung dalam tegangan.c)Kedip tegangan, variasi tegangan, dan kemiringantegangan.d)Frekuensi.H.Latihan1.Sebutkan 4 faktor yang harus dipertimbangkan dalam pengembangan pusat tenaga listrik. Jawaban disertai penjelasan 2.Sebutkan 5 indikator mutu tenaga listrik,disertaipenjelasanI.TugasDalam kurun waktu 1 tahun terakhir, berapa kali terjadi mati lampu di sekitar wilayah rumahmu dan faktor apa penyebabnya. Diskusikan jawabanmu dengan didampingi guru.Instalasi Listrik pada Pusat Pembangkit Listrik 25BAB IIINSTALASI LISTRIKPADA PUSAT PEMBANGKIT LISTRIKA.Instalasi Listrik GeneratorSinkron 3 phasaGenerator listrik yang banyak digunakan dalam pusat pembangkit listrik adalah generator sinkron3 phasa. 1.Instalasi klem generator sinkron 3 phasaPemberian kode pada klem untuk generator sinkron 3 phasa ada yang A, B, C dan N untuk hubungan bintang seperti ditunjukkan pada Gambar II.1. Rangkaian listrik generator sinkron 3 phasa ditunjukkan padaGambar II.2.GambarII.1Generator sinkron 3 phasaSistem penotasian yang lain juga ada, yaitu ujung-ujung pada belitan stator dari generator sinkron 3 phasa dihubungkan pada klem generator sehingga ada 6 (enam)klem.Klem-klem diberi kode atau notasi R S T dan U V W, serta ada juga yang memberi kode U, V, W dan Z, X, Y.26Pembangkitan Tenaga ListrikGambarII.2Rangkaian listrik generator sinkron 3 phasa hubungan YKlem R dan U merupakan ujung-ujung kumparan atau belitan phasa pertama, klem S dan V ujung-ujung kumparan phasa ke-2, dan kumparan ke-3 adalah T dan W. Karena umumnya generator sinkron dihubungkan dalam hubungan Y (star/bintang), maka ketiga klem U, V, dan Wdihubungkan jadi satu sebagai titik netral. Gambar II.3 menunjukkan ujung kumparan stator generator sinkron 3 phasa hubungan bintangGambarII.3Kumparan stator generator sinkron 3 phasa hubungan YUntuk hubungan klem pada generator sinkron 3 phasa hubungan bintang dtunjukkan pada Gambar II.4. Tanda + dan - menunjukkan klem untuk arus penguatan generator sinkron 3 phasa dari luar arus searah (DC), atau dari generator sendiri yang disearahkan terlebih dahulu memakai penyearah.Instalasi Listrik pada Pusat Pembangkit Listrik 27GambarII.4Hubungan klem generator sinkron 3 phasa hubungan Y2.Instalasi listrik generator sinkron dan transformator 3 phasaTegangan generator sinkron pada ini maksimum 23 kV, dan untuktegangan generator sinkron yang lebih tinggi masih dalam uji coba.Generator-generator sinkron 3 phasa daya di atas 10 MVA memilikitransformator penaik tegangan dalam satu kesatuan dengangeneratornya. Secara diagram hubungan generator sinkron dantransformator 3 phasa ditunjukkan pada Gambar II.5. Transformator tegangan umumnya mempunyai hubungan segitiga/delta-bintang(?-Y). Energi listrik yang dibangkitkan generatorsetelahdinaikkan oleh transformator penaik tegangan disalurkan melalui pemutus tenaga (PMT) atau transformator pemisah (disconnecting Switch/DSrel (busbar).Penyaluran daya dari generator sinkon 3 phasa sampai ke transformator penaik tegangan menggunakan kabel yang diletakkanpada salurantanah dan saluran di atas tanah (cable duct).Setelah keluar dari sisitegangan tinggi transformator sebagai penaik tegangan, tenagadisalurkan melalui konduktor tanpa isolasi ke PMT dan dari PMT ke rel menggunakan konduktor tanpa isolasi juga.Pada rel (busbar)umumnyaberupa konduktor tanpa isolasi.Saluran tenaga listrik dari generator sampai dengan rel harus rapi danbersih agar tidak menimbulkan gangguan, karena gangguan pada bagian ini akan menimbulkan arus hubung singkat yang relatif besar danmempunyai resiko terganggunya pasokan tenaga listrik dari pusat listrik ke sistem, bahkan apabila generator yang digunakan pada sistemberkapasitas besar kemungkinan seluruh sistem menjadi terganggu.UV W +-ZXYRST28Pembangkitan Tenaga ListrikGambarII.5Diagram hubungan generator dan transformator 3 phasaKeterangan:G : GeneratorTSU : Trasformator untuk penaikteganganPMS: Transformator pemisah (disconnecting switch/DS)PMT: Pemutus Tenaga (CircuitBreaker/CB)3.Instalasiexcitacy(excitacy)generator sinkron 3 phasaBagian lain dari instalasi listrik pada generator sinkron 3 phasa adalah instalasi arus penguat medan magnet (excitacy). Arus penguat didapat medanmagnet secara umum diperoleh dari generator arus searah (DC) yang terpasang satu poros dengan generator utama.Selain itu ada juga penguatan yang diperoleh dari generator sinkron yang disearahkan terlebih dahulu, dan bahkan ada generator sinkron yang sistemexcitacynya berasal dari belitan penguat yang dipasang pada rotor generator sinkron sendiri.Secara prinsip penguatan generator sinkron 3 phase ditunjukkan pada Gambar II.6. Instalasi Listrik pada Pusat Pembangkit Listrik 29VAG~G=G.DCVACVR S TGambarII.6Prinsip penguatan pada generator sinkron 3 phaseGambarII.7Generator sebuah PLTU buatan Siemen dengan 2 kutubHubungan listrik antara generator utama dengan generator arus penguat dilakukan melalui cincin geser dan pengatur tegangan otomatis. Pengatur tegangan otomatis berfungsi mengatur besarnya arus penguat medan magnet agar besarnya tegangan generator utama dapat dijaga konstan.Next >