21060112110152_mkp

7
Makalah Seminar Kerja Praktek SISTEM EKSITASI UNTUK PENGATURAN TEGANGAN TERMINAL DAN DAYA REAKTIF GENERATOR SINKRON PADA PLTU TANJUNG JATI B UNIT 3 DAN 4 Pandita Margayu 21060112110152 Email: [email protected] Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Abstrak Sistem eksitasi adalah sistem mengalirnya pasokan listrik arus searah sebagai penguatan pada generator listrik, sehingga menghasilkan tenaga listrik dan besar tegangan keluaran bergantung pada besarnya arus eksitasi. Pada sistem pengaturan modern, eksitasi memegang peranan penting dalam mengendalikan kestabilan suatu pembangkit karena apabila terjadi fluktuasi beban, maka sistem eksitasi sebagai pengendali akan berfungsi mengontrol keluaran generator seperti tegangan, arus, daya reaktif dan faktor daya dengan cara mengatur kembali besaran-besaran input guna mencapai titik keseimbangan baru. Bila arus eksitasi naik maka daya reaktif yang disalurkan generator ke sistem akan naik, sebaliknya bila turun maka daya reaktif yang disalurkan akan berkurang.Bila daya reaktif meningkat, maka tegangan terminal generator pun akan meningkat. Jika arus eksitasi yang diberikan terlalu kecil, aliran daya reaktif akan berbalik dari sistem menuju ke generator, sehingga generator menyerap daya reaktif dari sistem. Keadaan ini sangat berbahaya karena akan menyebabkan pemanasan berlebihan pada stator. Maka dari itu, Pengaturan sistem eksitasi ini sangat penting untuk mengatur besar kecilnya daya reaktif pada generator. Sehingga penulis mengambil judul Sistem Eksitasi Untuk Pengaturan Tegangan Terminal dan Daya Reaktif Generator Sinkron pada PLTU Tanjung Jati B Unit 3 dan 4. Kata kunci: PLTU, Sistem Eksitasi, Daya Reaktif, Tegangan. I.PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Proses pembangkitan tenaga listrik yang banyak dilakukan adalah dengan cara memutar generator sinkron sehingga menghasilkan tenaga listrik dengan ars bolak-balik tiga fasa. Tenaga mekanik yang dipakai untuk memutar generator listrik berasal dari mesin penggerak generator listrik atau biasa disebut turbin. Mesin penggerak generator listrik ini melakukan konversi tenaga primer (seperti air, angin, uap, dan sebagainya) menjadi tenaga mekanik yang selanjutnya akan dihasilkan energi listrik oleh generator listrik. Generator sinkron adalah salah satu komponen terpenting dalam sebuah industri pembangkitan listrik. Di dalam instalasi generator untuk menghasilkan tenaga listrik dengan arus bolak- balik, diperlukan sebuah sistem/teknologi berupa sistem penguatan atau yang lebih sering disebut sebagai sistem eksitasi. Sistem eksitasi ini adalah sistem mengalirnya pasokan listrik arus searah sebagai penguatan pada generator listrik, sehingga menghasilkan tenaga listrik dan besar tegangan keluaran bergantung pada besarnya arus eksitasi. Tujuan dari sistem eksitasi pada generator adalah untuk mengendalikan output berupa tegangan dan daya reaktif dari generator agar tetap stabil pada beban sistem yang berubah-ubah. Pada sistem pengaturan modern, eksitasi memegang peranan penting dalam mengendalikan kestabilan suatu pembangkit karena apabila terjadi fluktuasi beban, maka sistem eksitasi sebagai pengendali akan berfungsi mengontrol keluaran generator seperti tegangan, arus, dan daya reaktif dengan cara mengatur kembali besaran-besaran input guna mencapai titik keseimbangan baru. Bila arus eksitasi naik maka daya reaktif yang disalurkan generator ke sistem akan naik, sebaliknya bila turun maka daya reaktif yang disalurkan akan berkurang. Bila daya reaktif meningkat, maka tegangan terminal generator pun akan meningkat. Jika arus eksitasi yang diberikan terlalu kecil, aliran daya reaktif akan berbalik dari sistem menuju ke generator, sehingga generator menyerap daya reaktif dari sistem. Keadaan ini sangat berbahaya karena akan menyebabkan pemanasan berlebihan pada stator. Oleh karena itu, Pengaturan sistem eksitasi ini sangat penting untuk mengatur besar kecilnya daya reaktif pada generator, sehingga penulis mengambil judul “Sistem Eksitasi Untuk Pengaturan Tegangan Terminal dan Daya Reaktif Generator Sinkron Pada PLTU Tanjung Jati B Unit 3 dan 4”. Pada PLTU Tanjung Jati B Unit 3 & 4, generator utamanya menggunakan sistem eksitasi statis dan brush excitation. Dimana dalam menghasilkan arus bolak-balik digunakan sumber arus searah yang berasal dari tegangan keluaran generator itu sendiri yang disearahkan terlebih dahulu dengan menggunakan thyristor sebelum masuk ke kumparan medan. Sikat arang yang digunakan untuk mengalirkan arus dc ke kumparan medan akan terhubung melalui slip ring pada badan rotor generator. Dengan menggunakan sikat arang sebagai konduktor ini, maka diperlukan pemeliharaan yang rutin agar eksitasi yang diberikan pada rotor generator dapat berjalan dengan baik.

Upload: hizkia-fbc-likers-fice

Post on 05-Dec-2015

301 views

Category:

Documents


12 download

DESCRIPTION

Electrical

TRANSCRIPT

Page 1: 21060112110152_MKP

Makalah Seminar Kerja Praktek

SISTEM EKSITASI UNTUK PENGATURAN TEGANGAN TERMINAL DAN DAYA

REAKTIF GENERATOR SINKRON PADA PLTU TANJUNG JATI B UNIT 3 DAN 4

Pandita Margayu 21060112110152 Email: [email protected]

Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro

Abstrak Sistem eksitasi adalah sistem mengalirnya pasokan listrik arus searah sebagai penguatan pada generator listrik,

sehingga menghasilkan tenaga listrik dan besar tegangan keluaran bergantung pada besarnya arus eksitasi. Pada sistem

pengaturan modern, eksitasi memegang peranan penting dalam mengendalikan kestabilan suatu pembangkit karena apabila

terjadi fluktuasi beban, maka sistem eksitasi sebagai pengendali akan berfungsi mengontrol keluaran generator seperti tegangan,

arus, daya reaktif dan faktor daya dengan cara mengatur kembali besaran-besaran input guna mencapai titik keseimbangan baru.

Bila arus eksitasi naik maka daya reaktif yang disalurkan generator ke sistem akan naik, sebaliknya bila turun maka daya reaktif

yang disalurkan akan berkurang.Bila daya reaktif meningkat, maka tegangan terminal generator pun akan meningkat. Jika arus

eksitasi yang diberikan terlalu kecil, aliran daya reaktif akan berbalik dari sistem menuju ke generator, sehingga generator

menyerap daya reaktif dari sistem. Keadaan ini sangat berbahaya karena akan menyebabkan pemanasan berlebihan pada stator.

Maka dari itu, Pengaturan sistem eksitasi ini sangat penting untuk mengatur besar kecilnya daya reaktif pada generator. Sehingga

penulis mengambil judul Sistem Eksitasi Untuk Pengaturan Tegangan Terminal dan Daya Reaktif Generator Sinkron pada PLTU

Tanjung Jati B Unit 3 dan 4.

Kata kunci: PLTU, Sistem Eksitasi, Daya Reaktif, Tegangan.

I.PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Proses pembangkitan tenaga listrik yang

banyak dilakukan adalah dengan cara memutar

generator sinkron sehingga menghasilkan tenaga

listrik dengan ars bolak-balik tiga fasa. Tenaga

mekanik yang dipakai untuk memutar generator listrik

berasal dari mesin penggerak generator listrik atau

biasa disebut turbin. Mesin penggerak generator listrik

ini melakukan konversi tenaga primer (seperti air,

angin, uap, dan sebagainya) menjadi tenaga mekanik

yang selanjutnya akan dihasilkan energi listrik oleh

generator listrik.

Generator sinkron adalah salah satu

komponen terpenting dalam sebuah industri

pembangkitan listrik. Di dalam instalasi generator

untuk menghasilkan tenaga listrik dengan arus bolak-

balik, diperlukan sebuah sistem/teknologi berupa

sistem penguatan atau yang lebih sering disebut

sebagai sistem eksitasi. Sistem eksitasi ini adalah

sistem mengalirnya pasokan listrik arus searah sebagai

penguatan pada generator listrik, sehingga

menghasilkan tenaga listrik dan besar tegangan

keluaran bergantung pada besarnya arus eksitasi.

Tujuan dari sistem eksitasi pada generator

adalah untuk mengendalikan output berupa tegangan

dan daya reaktif dari generator agar tetap stabil pada

beban sistem yang berubah-ubah. Pada sistem

pengaturan modern, eksitasi memegang peranan

penting dalam mengendalikan kestabilan suatu

pembangkit karena apabila terjadi fluktuasi beban,

maka sistem eksitasi sebagai pengendali akan

berfungsi mengontrol keluaran generator seperti

tegangan, arus, dan daya reaktif dengan cara mengatur

kembali besaran-besaran input guna mencapai titik

keseimbangan baru. Bila arus eksitasi naik maka daya

reaktif yang disalurkan generator ke sistem akan naik,

sebaliknya bila turun maka daya reaktif yang

disalurkan akan berkurang. Bila daya reaktif

meningkat, maka tegangan terminal generator pun

akan meningkat. Jika arus eksitasi yang diberikan

terlalu kecil, aliran daya reaktif akan berbalik dari

sistem menuju ke generator, sehingga generator

menyerap daya reaktif dari sistem. Keadaan ini sangat

berbahaya karena akan menyebabkan pemanasan

berlebihan pada stator. Oleh karena itu, Pengaturan

sistem eksitasi ini sangat penting untuk mengatur

besar kecilnya daya reaktif pada generator, sehingga

penulis mengambil judul “Sistem Eksitasi Untuk

Pengaturan Tegangan Terminal dan Daya Reaktif

Generator Sinkron Pada PLTU Tanjung Jati B

Unit 3 dan 4”.

Pada PLTU Tanjung Jati B Unit 3 & 4,

generator utamanya menggunakan sistem eksitasi

statis dan brush excitation. Dimana dalam

menghasilkan arus bolak-balik digunakan sumber arus

searah yang berasal dari tegangan keluaran generator

itu sendiri yang disearahkan terlebih dahulu dengan

menggunakan thyristor sebelum masuk ke kumparan

medan. Sikat arang yang digunakan untuk

mengalirkan arus dc ke kumparan medan akan

terhubung melalui slip ring pada badan rotor

generator. Dengan menggunakan sikat arang sebagai

konduktor ini, maka diperlukan pemeliharaan yang

rutin agar eksitasi yang diberikan pada rotor generator

dapat berjalan dengan baik.

Page 2: 21060112110152_MKP

1.2 Maksud dan Tujuan Kerja Praktek Adapun maksud dan tujuan dari pelaksanaan

kerja praktek di PLTU Tanjung Jati B Unit 3 dan 4.

1. Mahasiswa melalui kerja praktek ini dapat

menerapkan teori yang didapat di bangku kuliah.

2. Mahasiswa dapat mengetahui dan menganalisa

cara kerja sistem eksitasi pada generator sinkron

tiga fasa generator PLTU Tanjung Jati B.

3. Membandingkan teori yang diperoleh dibangku

kuliah dengan yang ada di lapangan

1.3 Batasan Masalah Dalam penulisan makalah ini, penulis hanya

menjelaskan tentang sistem eksitasi pada generator

untuk pengaturan tegangan terminal dan daya reaktif

pada generator di PT. PLN Pembangkitan Tanjung Jati

B Unit 3 dan 4.

II. DASAR TEORI

2.1 Generator Sinkron Generator sinkron (sering disebut alternator)

adalah mesin listrik yang digunakan untuk mengubah

energi mekanik (gerak) menjadi energi listrik dengan

perantara induksi medan magnet. Perubahan energi ini

terjadi karena adanya pergerakan realtif antara medan

magnet dengan kumparan generator. Pergerakan

relatif adalah terjadinya perubahan medan magnet

pada kumparan jangkar (tempat terbangkitnya

tegangan pada generator) karena pergerakan medan

magnet terhadap kumparan jangkar atau sebaliknya.

Alternator ini disebut generator sinkron karena

kecepatan perputaran medan magnet yang terjadi sama

dengan kecepatan perputaran rotor generator.

Alternator ini menghasilkan energi listrik bolak balik

dan biasa diproduksi untuk menghasilkan listrik AC 1-

fasa atau 3-fasa.

Gambar 1 Konstruksi Generator Sinkron

2.2 Komponen Generator Sinkron Secara umum generator sinkron terdiri atas

stator, rotor, dan celah udara. Stator merupakan bagian

dari generator sinkron yang diam sedangkan rotor

adalah bagian yang berputar dimana diletakkan

kumparan medan yang disuplai oleh arus searah dari

Eksiter. Celah udara adalah ruang antara stator dan

rotor.

2.3 Sistem Eksitasi pada Generator Sinkron Eksitasi pada Generator sinkron adalah

pemberian arus searah pada belitan medan yang

terdapat pada rotor. Sesuai dengan prinsip

elektromagnet yaitu apabila suatu konduktor yang

berupa kumparan yang dialiri listrik arus searah maka

kumparan tersebut akan menjadi magnet sehingga

akan menghasilkan fluks-fluks magnet. Apabila

kumparan medan yang telah diberi arus eksitasi

diputar dengan kecepatan tertentu, maka kumparan

jangkar yang terdapat pada stator akan terinduksi oleh

fluks-fluks magnet yang dihasilkan oleh kumparan

medan sehingga akan dihasilkan tegangan listrik

bolak-balik. Besarnya tegangan yang dihasilkan

tergantung kepada besarnya arus eksitasi dan putara

yang diberikan pada rotor. Semakin besar arus eksitasi

dan putaran, maka akan semakin besar tegangan yang

akan dihasilkan oleh sebuah generator.

Sistem eksitasi dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu

sistem eksitasi dengan menggunakan sikat dan sistem

eksitasi tanpa sikat. Sistem eksitasi dengan

menggunakan sikat terdiri dari :

a) Sistem eksitasi statis

b) Sistem eksitasi dinamis

2.4 Sistem Eksitasi Statis

Gambar 2. Sistem Eksitasi Statis

Sistem eksitasi statik adalah sistem eksitasi

generator dengan menggunakan peralatan eksitasi

yang tidak bergerak, yang berarti bahwa peralatan

eksitasi tidak ikut berputar bersama rotor generator

sinkron. Sistem eksitasi ini disebut juga self excitation

merupakan sistem eksitasi yang tidak memerlukan

Page 3: 21060112110152_MKP

generator tambahan sebagai sumber eksitasi generator

sinkron dan sebagai gantinya sumber eksitasi berasal

dari keluaran generator sinkron itu sendiri yang

disearahkan terlebih dahulu dengan menggunakan

rectifier.

Awalnya pada rotor ada sedikit magnet yang

tersisa, magnet yang sisa ini akan menimbulkan

tegangan pada stator, tegangan ini kemudian masuk ke

dalam penyearah dan dimasukkan kembali ke rotor,

akibatnya medan magnet yang dihasilkan semakin

besar dan tegangan AC naik demikian seterusnya

sampai dicapai tegangan nominal dari generator AC

tersebut. Biasanya penyearah itu mempunyai pengatur

sehingga tegangan generator dapat diatur konstan

menggunakan AVR.

2.5 Sistem Eksitasi Dinamis Sistem eksitasi dinamik adalah sistem eksitasi

generator tersebut disuplai dari eksiter yang

merupakan mesin bergerak. Sebagai eksiternya

menggunakan generator DC atau dapat juga

menggunakan generator AC yang kemudian

disearahkan menggunakan rectifier. Slip ring

digunakan untuk menyalurkan arus dari generator

penguat pertama ke medan penguat generator penguat

kedua.

Gambar 3 Sistem Eksitasi Dinamik

2.6 Sistem Eksitasi Tanpa Sikat (Brushless

Excitation)

Gambar 4 Brushless Excitation

Sistem eksitasi tanpa sikat sama sekali tidak

bergantung pada sumber listrik eksternal, melainkan

dengan menggunakan pilot exciter dan sistem

penyaluran arus eksitasi ke rotor generator utama,

maupun untuk eksitasi eksiter tanpa melalui media

sikat arang. Pilot exciter terdiri dari sebuah generator

arus bolak-balik dengan magnet permanen yang

terpasang pada poros rotor dan kumparan tiga fasa

pada stator.

2.7 AVR (Automatic Voltage Regulator) AVR (Automatic Voltage Regulator)

berfungsi untuk menjaga agar tegangan generator

tetap konstan dan akan tetap mengeluarkan tegangan

yang selalu stabil tidak terpengaruh pada perubahan

beban yang selalu berubah-ubah. Prinsip kerja dari

AVR adalah mengatur arus penguatan (excitation)

pada generator exciter. Apabila tegangan output

generator di bawah tegangan nominal tegangan

generator, maka AVR akan memperbesar arus

penguatan (excitation) pada generator exciter. Dan

juga sebaliknya apabila tegangan output generator

melebihi tegangan nominal generator, maka AVR

akan mengurangi arus penguatan (excitation) pada

generator exciter. Dengan demikian apabila terjadi

perubahan beban, tegangan output generator akan

dapat distabilkan oleh AVR secara otomatis

dikarenakan dilengkapi dengan peralatan seperti alat

yang digunakan untuk pembatasan penguat minimum

ataupun maximum yang bekerja secara otomatis.

III. ISI

3.1 Sistem Eksitasi Generator PLTU Tanjung

Jati B Unit 3 dan 4

Gambar 5 Sistem Eksitasi Generator Tanjung Jati B

unit 3 dan 4

Sistem eksitasi generator Tanjung Jati B Unit

3 dan 4 menggunakan sistem eksitasi statis. Keluaran

dari generator itu sendiri akan digunakan pada sistem

eksitasi. Dari keluaran generator tegangan akan

mengalir ke trafo eksitasi dengan rating tegangan 22,8

kV / 998 V. Lalu, tegangan ini mengalir ke kumparan

medan pada rotor yang mana akan melewati thyristor

rectifier untuk disearahkan terlebih dahulu dari

tegangan AC menjadi tegangan DC. Dengan adanya

tegangan DC ini maka akan muncul arus DC. Semakin

Page 4: 21060112110152_MKP

besar tegangan medan, semakin besar arus medannya,

maka akan semakin besar pula medan magnet yang

dihasilkan pada kumparan rotor. Semakin besar medan

magnet yang ada pada rotor, maka akan semakin besar

daya reaktif yang dihasilkan. Sehingga tegangan yang

dihasilkan generator akan semakin besar. Besarnya

aliran tegangan ke kumparan medan ini diatur oleh

sistem AVR (Automatic Voltage Regulator ).

Ketika tegangan keluaran generator akan

dikurangi, maka arus yang masuk ke kumparan medan

ini akan dikurangi dan ketika tegangan keluaran

generator yang diinginkan bertambah, maka arus

medan ditambahkan.

Terdapat dua buah AVR yang dipasang

secara parallel agar keandalan sistem eksitasi tetap

terjaga. Saat operasi hanya digunakan satu AVR. Jika

AVR1 gagal maka ada cadangan AVR2 yang siap

digunakan. Mekanisme pergantian (switching) AVR

dilakukan secara manual di ruang kendali DCS (Bench

Board). Jika AVR1 gagal, maka tidak ada arus yang

menuju ke kumparan medan generator exciter yang

mengakibatkan eksitasi ke kumparan medan generator

utama akan terhenti (loss excitation) dan

menyebabkan generator keluar dari kecepatan

sinkronnya. Jika terjadi loss excitation, maka relay

proteksi loss excitation akan bekerja dan generator

akan melepas beban. Setelah itu pindah posisi tuas

AVR di DCS dari AVR1 ke AVR2 dan kemudian

mensinkron kembali generator dengan turbin yang

masih berputar. Arus keluaran AVR2 akan mensuplai

kumparan medan generator exciter dan eksitasi ke

kumparan medan generator utama kembali normal.

Walaupun generator mati tetapi suplai tenaga listrik

tetap berjalan dikarenakan terdapat generator lain

yang mensuplai tenaga ke sistem.

Saat terjadi penambahan atau pengurangan

beban, maka sensor CT dan PT yang dipasang pada

line keluaran generator akan mendeteksi perubahan

yang terjadi. Perubahan nilai tersebut akan

memerintahkan AVR untuk menaikkan atau

menurunkan Voltage Adjusting Reosthat (VAR) agar

eksitasi ke rotor generator tetap terjaga sehingga

tegangan terminal generator utama dapat dijaga 22.8

kV.

Rele dibedakan dalam dua kelompok:

1. Komparator, mendeteksi dan mengukur kondisi

abnormal dan membuka/menutup kontak

(trip).

2. Auxiliary Rele, dirancang untuk dipakai di

auxiliary circuit yang dikontrol oleh Rele

komparator, dan membuka/menutup kontak-

kontak lain (yang umumnya berarus kuat)

3.2 Pengaruh Perubahan Beban pada

Generator Sinkron Saat Kondisi Beroperasi

Sendiri Penambahan beban merupakan penambahan

daya nyata maupun daya reaktif yang diambil dari

generator. Saat beban bertambah, maka arus menuju

beban yang keluar dari generator juga bertambah. Saat

beban bertambah, maka akan terjadi perubahan nilai

pada tegangan terminal generator yang bergantung

pada sifat beban lagging atau leading.

Untuk menjaga tegangan terminal tidak turun

dan tetap pada 22.8 kV dapat dilakukan dengan

langkah berikut :

1. Dengan menurunkan tahanan medan (Rf)

generator akan menaikkan arus medan (If).

2. Peningkatan arus medan (If) akan

mengakibatkan peningkatan fluks ().

3. Peningkatan fluks () akan mengakibatkan

peningkatan tegangan jangkar (Ea) (lihat

persamaan 4.2).

4. Peningkatan Ea akan mengakibatkan

peningkatan tegangan fasa (V) dan

tegangan terminal VT

Proses tersebut dapat juga dibalik untuk

menurunkan tegangan terminal. Prinsip ini yang

digunakan oleh AVR untuk mengatur sistem eksitasi

generator dengan sikat dengan mengatur tahanan

medan (Rf) yang diatur dengan AVR.

3.3 Sistem Pengaturan Eksitasi Generator

PLTU Tanjung Jati B Unit 3 dan 4

Gambar 6 Sistem Pengaturan Eksitasi Generator

pada PLTU Tanjung Jati B Unit 3 dan 4

Gambar di atas merupakan program untuk

pengaturan sistem eksitasi pada generator. Dari

program di atas dapat dilihat terdapat beberapa

informasi yaitu : informasi nilai – nilai besaran, kurva

kapabilitas generator,tombol FCB, AVR channel,

AQR, PSS, Thyristor, Thyristor cooling fan, dan

tombol pengaturan Gen Voltage Setter, Gen Power

Factor Setter, Gen Reactive Power Setter.

Page 5: 21060112110152_MKP

Pada gambar di atas posisi FCB sedang close

(ada aliran), AVR yang digunakan channel A, AQR

aktif, PSS aktif, thyristor cooling fan yang digunakan

channel B.

Data – data yang diperoleh pada saat itu

adalah generator voltage sebesar 22,73 V, generator

current sebesar 13,89 kA, generator reactive power

116,3 MVAR, tegangan medan 296,2 V, arus medan

3405,5 A, faktor daya 0,977, dan suhu generatornya

62,3o C.

Untuk pengaturan tegangan keluaran

generator, pada umumnya variable yang diubah-ubah

adalah pada bagian faktor dayanya ( pada bagian

tengah ). Dengan menurunkan nilai faktor daya, maka

daya reaktif yang dihasilkan generator juga akan

semakin besar. AVR secara otomatis akan mengatur

besarnya tegangan dan arus eksitasi yang akan

diberikan pada kumparan medan(rotor) sampai daya

reaktifnya sesuai dengan faktor daya yang diatur.

Namun, besarnya tegangan medan ini selalu berubah-

ubah karena sistem generator ini terhubung dengan

beban ( On Load ).

IV. Pembahasan Data Survey Lapangan

4.1 Hubungan Tegangan Medan Generator

dengan Arus Medan Generator

Gambar 7 Grafik hubungan tegangan medan generator

dengan arus medan generator

Grafik di atas menunjukkan hubungan antara

tegangan medan generator dengan arus medan

generator. Dari grafik di atas dapat disimpulkan bahwa

semakin besar tegangan medan yang diberikan maka

arus medannya akan semakin besar. Hal ini sesuai

dengan hukum Ohm. Hukum Ohm adalah suatu

pernyataan bahwa besar arus listrik yang mengalir

melalui sebuah penghantar selalu berbanding lurus

dengan tegangan yang diterapkan kepadanya.

4.2 Hubungan Arus Medan Generator

dengan Tegangan Terminal Generator

Gambar 8 Grafik hubungan arus medan

generator dengan tegangan terminal generator

Grafik di atas menunjukkan hubungan antara

arus medan generator dengan tegangan terminal

generator. Seharusnya, semakin besar arus medan

yang diberikan pada rotor maka akan semakin besar

tegangan terminal yang dihasilkan generator. Namun,

pada grafik di atas menunjukkan hasil yang tidak

sesuai dengan teori. Sebenarnya jika diambil data

lebih dekat rentang waktunya, tegangan terminal

generator akan naik ketika arus medannya dinaikkan.

Ketika menaikkan arus medan, dibutuhkan time

response voltage yaitu waktu yang dibutuhkan untuk

menyesuaikan tegangan terminal generator dengan

arus medan yang diterima pada rotor. Saat

pengambilan data mungkin didapatkan beberapa data

pada saat kondisi peralihan. Sehingga grafik yang

didapatkan tidak ideal.

4.3 Hubungan Daya Reaktif dengan Faktor

Daya

Grafik di bawah ini menunjukkan

hubungan antara daya reaktif yang dihasilkan

dengan faktor daya. Dari grafik di atas dapat

disimpulkan bahwa semakin kurang dari 1 faktor

dayanya maka daya reaktif yang dihasilkan

generator akan semakin besar. Hal ini sesuai dengan

rumus :

𝑃 = 𝑉 𝐼 𝐶𝑜𝑠 𝜃

𝑄 = 𝑉 𝐼 𝑆𝑖𝑛 𝜃

220

270

320

370

420

27

56

.3

28

45

.3

29

57

.8

29

90

.6

30

65

.6

37

14

.8

37

57

40

03

.1

40

96

.9

41

48

.4

41

93

42

37

.5

Tega

nga

n M

edan

G

ener

ato

r (V

)

Arus Medan Generator (A)

Grafik Hubungan Tegangan Medan Generator-Arus Medan Generator

20

21

22

23

24

Tega

nga

n T

erm

inal

G

ener

ato

r (k

V)

Arus Medan Generator (A)

Grafik Hubungan Arus Medan Generator-Tegangan Terminal Generator

Page 6: 21060112110152_MKP

Gambar 9 Grafik hubungan daya reaktif

dan faktor daya

4.4 Hubungan Arus Medan Generator

dengan Suhu Rotor Generator

Gambar 10 Grafik hubungan arus medan

generator dengan suhu rotor generator

Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa semakin

besar arus medan yang diberikan pada rotor generator,

maka akan semakin besar suhunya. Hal ini terjadi

karena terdapat perubahan energi pada kumparan

medan rotor yaitu perubahan energi lisrik menjadi

energi kalor / panas.

V Penutup

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari Kerja

Praktek yang dilaksanakan di PLTU Tanjung Jati B

adalah:

1. Tegangan dan arus eksitasi diperlukan

generator untuk pembangkitan medan

magnet pada kumparan medan / rotor.

2. Sistem eksitasi adalah proses penyuntikan

arus searah / DC ke field magnetik atau rotor

guna membangkitkan medan magnet pada

rotor. Sehingga dapat digunakan untuk

menyapu sisi stator untuk membangkitkan

GGL Induksi pada stator.

3. Sistem eksitasi yang digunakan pada PLTU

Tanjung Jati B merupakan sistem eksitasi

statis dimana bagian Eksitasi generatornya

tidak ikut berputar bersama rotor.

Penggunaan Slip ring dan Carbon brush

sebagai jembatan arus ke rotor

memungkinkan arus tetap tersuplay konstan

dan kontinu ke rotor.

4. Sistem eksitasi merupakan salah satu faktor

penting untuk mendukung stabilitas dan

kehandalan sistem tenaga listrik.

5. Nilai arus eksitasi harus dijaga agar selalu

sesuai dengan arus dasar pada sistem eksitasi

sehingga kestabilan sistem secara

keseluruhan tetap stabil.

6. Sistem eksitasi yang baik memiliki respon

yang cepat manakala terjadi gangguan

internal maupun eksternal yang

mempengaruhi kinerja generator.

7. Penaikan dan penurunan tegangan jangkar

(Ea) dipengaruhi oleh perubahan arus medan

(If) pada kemparan medan (rotor) generator

utama yang diatur oleh AVR secara otomatis.

5.2.Saran 1. Pada sistem eksitasi dengan sikat maka

perawatan sikat harus menjadi perhatian

utama demi menjaga kontinuitas pasokan

energi listrik. 2. Pada AVR sistem eksitasi dapat ditingkatkan

dengan sistem AVR yang mempunyai respon

yang cepat untuk menyesuaikan tegangan

keluaran generator dengan arus medan yang

diterima.

DAFTAR PUSTAKA [1]. Chapman, Stephen J. 2005. Electric

Machinery Fundamentals 4e. New York:

McGraw.

50

55

60

65

70

75

80

Suh

u R

oto

r G

ener

ato

r(D

egC

)

Arus Medan Generator (A)

Grafik Hubungan Arus Medan Generator- Suhu Rotor Generator

0.95

0.96

0.97

0.98

0.99

1Fakt

or

Day

a (P

F)

Daya Reaktif (MVAR)

Grafik Hubungan Daya Reaktif-Faktor Daya

Page 7: 21060112110152_MKP

[2]. Bimbra, P. S, ” Generalized Circuit Theory

of Electrical Machines”, Khanna Publisher,

India, 1975.

[3]. Chapman, Stephen J, “Electric Machinery

Fundamentals”, Third Edition Mc Graw

Hill Companies, New York, 1999.

[4]. Fitzgerald, A. E., Charles Kingsley, JR, ”

Electric Machinery” , McGraw-Hill Book

Company, Inc, New York, 1971.

[5]. Marsudi, Djiteng, “Operasi Sistem Tenaga

Listrik”, Penerbit Graha Ilmu, Yogyakarta,

2006.

[6]. Mehta, V. K, “Principal of Electrical

Machines” , S. Chand & Company Ltd,

Ram Nagar, New Delhi, 2002.

[7]. Rhasid, Muhammad H, ”Power Electronic

: Circuits, Devices, and Applications”,

2ND ED, Prentice Hall, 1993.

[8]. Stamford AC Generators, “ Instalation,

Service & Maintenance Manual”, Newage

International.

[9]. Wijaya, Mochtar, ” Dasar-dasar Mesin

Listrik”, Penerbit Djambatan, Jakarta ,

2001.

[10]. Wildi, Theodore. 2002. Electrical

Machines, Drives and Power System 5e.

New York: Wiley.

BIODATA Pandita Margayu dilahirkan di

Karawang, 10 Februari 1995.

Telah menempuh studi mulai

dari taman Kanak-kanak

Maitreiya, Sekolah Dasar

Maitreiya pada tahun 2000, SMP

Negeri 1 Karawang tahun 2006,

SMA Negeri 1 Karawang tahun

2009 dan sekarang sedang

melanjutkan studi S-1 di Jurusan

Teknik Elektro Universitas Diponegoro, Semarang

Semarang, 16 Juni 2015

Dosen Pembimbing Penulis

Ir. Agung Nugroho, M.Kom Pandita Margayu

NIP 195901051987031002 21060112110152