Minggu, 19 Maret 2017

PLTN (PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA NUKLIR)

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir atau yang lebih dikenal dengan singkatan PLTN, sudah digunakan teknologinya lebih dari 50 tahun yang lalu. Keunggulan PLTN adalah tidak menghasilkan emisi gas CO2 sama sekali. Selain itu PLTN juga mampu menghasilkan daya stabil yang jauh lebih besar jika dibandingkan dengan pembangkit listrik lainnya. Perlu diketahui juga bahwa bahan bakar uranium yang sudah habis dipakai dapat didaur ulang kembali menghasilkan bahan bakar baru untuk teknologi di masa depan.

Indonesia sebenarnya sangat cocok mengembangkan pembangkit listrik ini, sebagai upaya diversifikasi penggunaan pembangkit listrik primer berbahan bakar fosil, seperti batubara, minyak bumi, dan gas alam. Dengan penanggulangan radiasi yang cermat dan berlapis, PLTN dapat menjadi solusi kebutuhan energi listrik yang besar di Indonesia.

PRINSIP KERJA PLTN

Prinsip kerja PLTN hampir mirip dengan cara kerja pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) berbahan bakar fosil lainnya. Jika PLTU menggunakan boiler untuk menghasilkan energi panasnya, PLTN menggantinya dengan menggunakan reaktor nuklir.

Seperti terlihat pada gambar 1, PLTU menggunakan bahan bakar batubara, minyak bumi, gas alam dan sebagainya untuk menghasilkan panas dengan cara dibakar, kemudia panas yang dihasilkan digunakan untuk memanaskan air di dalam boiler sehingga menghasilkan uap air, uap air yang didapat digunakan untuk memutar turbin uap, dari sini generator dapat menghasilkan listrik karena ikut berputar seporos dengan turbin uap.

PLTN juga memiliki prinsip kerja yang sama yaitu di dalam reaktor terjadi reaksi fisi bahan bakar uranium sehingga menghasilkan energi panas, kemudian air di dalam reaktor dididihkan, energi kinetik uap air yang didapat digunakan untuk memutar turbin sehingga menghasilkan listrik untuk diteruskan ke jaringan transmisi,.

STRUKTUR ATOM URANIUM DAN REAKSI FISI

Agar dapat lebih mudah memahami bagaimana terjadinya reaksi fisi didalam reaktor PLTN, pada sub-bab ini akan disampaikan tentang bagaimana strutur atom didalam uranium dan apakah itu reaksi fisi.

Strukut Atom Uranium

Sejatinya segala unsur yang terdapat di alam terbentuk dari kumpulan atom-atom. Ada 92 jenis atom yang telah didefinisikan hingga saat ini. Inti dari suatu atom terdiri atas proton yang bernilai positip dan neutron yang bersifat netral. Disekitar intinya terdapat elektron yang mengelilingi, biasanya berjumlah sama dengan proton dan terikat dengan gaya elektromagnetiknya. Jumlah proton pada atom menjadi ciri khas suatu jenis atom dan lebih dikenal dengan sebutan nomer atom, yang menentukan unsur kimia atom tersebut.

Unsur uranium memiliki jumlah proton 92 buah atau dengan kata lain nomer atom Uranium adalah 92. Namun di alam, terdapat 3 jenis unsur yang memiliki jumlah proton 92 buah, masing-masing memiliki jumlah neutron sebanyak 142, 143, dan 148 buah. Unsur yang memiliki 143 buah neutron ini disebut dengan Uranium-235, sedangkan yang memiliki 148 buah neutron disebut dengan Uranium-238. Suatu unsur yang memiliki nomer atom sama namun jumlah neutron yang berbeda biasa disebut dengan isotop. Gambar berikut adalah struktur dari atom Uranium dan tabel yang menjelaskan tentang isotopnya.

Uranium yang terdapat di alam bebas sebagian besar adalah Uranium yang sulit bereaksi, yaitu Uranium-238. Hanya 0,7 persen saja Uranium yang mengandung isotop Uranium-235. Sedangkan bahan bakar Uranium yang digunakan di PLTN adalah Uranium yang kandungan Uranium-235 nya sudah ditingkatkan menjadi 3-5 %.

Gambar 2 Struktur atom Uranium

Reaksi Fisi Uranium

Perlu diketahui bahwa reaksi fisi bisa terjadi disetiap inti atom dari suatu unsur tanpa terkecuali. Namun reaksi fisi yang paling mudah terjadi adalah reaksi pada inti atom Uranium. Uranium pun sama halnya, yang paling mudah terjadi reaksi adalah Uranium-235, sedangkan Uranium-238 memerlukan energi yang lebih  besar agar dapat terjadi reaksi fisi ini.

Reaksi fisi terjadi saat neutron menumbuk Uranium-235 dan saat itu pula atom Uranium akan terbagi menjadi 2 buah atom Kr dan Br. Saat terjadi reaksi fisi juga akan dihasilkan energi panas yang sangat besar. Dalam aplikasinya di PLTN, energi hasil reaksi fisi ini dijadikan sumber panas untuk menghasilkan uap air. Uap air yang dihasilkan digunakan untuk memutar turbin dan membuat generator menghasilkan listrik.

Pada saat Uranium-235 ditumbuk oleh neutron, akan muncul juga 2-3 neutron baru. Kemudian neutron ini akan menumbuk lagi Uranium-235 lainnya dan muncul lagi 2-3 neutron baru lagi. Reaksi seperti ini akan terjadi terus menerus secara perlahan di dalam reaktor nuklir.

Neutron yang terjadi akibat reaksi fisi sebenarnya bergerak terlalu cepat, sehingga untuk menghasilkan reaksi fisi yang terjadi secara berantai kecepatan neutron ini harus diredam dengan menggunakan suatu media khusus. Ada berbagai macam media yang digunakan sampai saat ini antara lain air ringan/tawar, air berat, atau pun grafit.  Secara umum kebanyakan teknologi PLTN di dunia menggunakan air ringan (Light Water Reactor, LWR).

Perlu diperhatikan disini bahwa di dalam reaktor nuklir, bahan bakar Uranium yang digunakan dijaga agar tidak sampai terbakar atau mengeluarkan api. Sebisa mungkin posisi bahan bakarnya diatur sedemikian hingga agar nantinya hasil reaksi fisi ini masih bisa diolah kembali untuk dijadikan bahan bakar baru untuk digunakan pada teknologi PLTN di masa yang akan datang.

Gambar 3 Proses terjadinya reaksi fisi

Besarnya Energi Reaksi Fisi

Gambar 4 berikut ini adalah data tentang jumlah bahan bakar yang diperlukan dalam 1 tahun untuk masing-masing pembangkit listrik berkapasitas 1000 MW. Disini terlihat bahwa untuk 1 gram bahan bakar Uranium dapat menghasilkan energi listrik yang setara dengan 3 ton bahan bakar batubara, atau 2000 liter minyak bumi. Oleh karena energi yang dihasilkan Uranium sangat besar, bahan bakar PLTN juga dapat menghemat biaya di pengakutan dan penyimpanan bahan bakar pembangkit listrik

Gambar 4 Banyaknya bahan bakar yang diperlukan dalam 1 tahun

untuk masing-masing pembangkit listrik berkapasitas 1000 MW

Senin, 13 Maret 2017

BAHAYA-BAHAYA YANG TIMBUL PADA GARDU INDUK PADA KEADAAN GANGGUAN TANAH

Secara umum kita tinjau dahulu bahaya-bahaya yang mungkin dapat ditimbulkan oleh tegangan atau arus listrik terhadap manusia mulai dari yang ringan sampai yang paling berat yaitu: terkejut, pingsan atau mati.

Ringan atau berat bahaya yang timbul, tergantung dari faktor-faktor dibawah ini sebagai berikut :
1. Tegangan dan kondisi orang terhadap tegangan tersebut.
2. Besarnya arus yang melewati tubuh manusia
3. Jenis arus, searah atau bolak-balik

Tegangan
Pada sistem tegangan tinggi sering terjadi kecelakaan terhadap manusia, dalam hal terjadi tegangan kontak langsung atau dalam hal manusia berada di dalam suatu daerah yang mempunyai gradien tegangan yang tinggi. Akan tetapi sebenarnya yang menyebabkan bahaya tersebut adalah besarnya arus yang mengalir dalam tubuh manusia.
Khususnya pada gardu-gardu induk kemungkinan terjadinya bahaya terutama disebabkan oleh timbulnya gangguan yang menyebabkan arus mengalir ke tanah. Arus gangguan ini akan mengalir pada bagian-bagian peralatan yang terbuat dari metal dan juga mengalir dalam tanah di sekitar gardu induk. Arus gangguan tersebut menimbulkan gradien tegangan diantara peralatan dengan peralatan, peralatan dengan tanah dan juga gradien tegangan pada permukaan tanah itu sendiri. Untuk menganalisis lebih lanjut akan ditinjau beberapa kemungkinan terjadinya tegangan dan kondisi orang yang sedang berada di dalam dan di sekitar gardu induk tersebut.

Macam Tegangan
Sulit untuk menentukan secara tepat mengenai perhitungan tegangan yang mungkin timbul akibat kesalahan ke tanah terhadap orang yang sedang berada di dalam atau di sekitar gardu iduk, karenanya banyaknya faktor yang mempengaruhi dan tidak diketahui.
Untuk menganalisis keadaan ini maka diambil.....
beberapa pendekatan sesuai dengan kondisi orang yang sedang berada di dalam atau di sekitar gardu induk tersebut pada saat terjadi kesalahan ke tanah.
Pada hakekatnya perbedaan tegangan selama mengalir nya arus gangguan tanah dapat digambarkan sebagai berikut :
1. Tegangan sentuh
2. Tegangan langkah
3. Tegangan pindah

Tegangan Sentuh
Tegangan sentuh adalah tegangan yang terdapat diantara suatu obyek yang disentuh dan suatu titik berjarak 1 meter, dengan asumsi bahwa obyek yang disentuh dihubungkan dengan kisi-kisi pengetanahan yang berada dibawahnya.
Besar arus gangguan dibatasi oleh tahanan orang dan tahanan kontak ke tanah dari kaki orang tersebut, seperti pada gambar 7-1.


Tegangan Langkah
Tegangan langkah adalah tegangan yang timbul di antara dua kaki orang yang sedang berdiri di atas tanah yang sedang dialiri oleh arus kesalahan ke tanah. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar 7.2.
Dalam hal ini dimisalkan jarak antara kedua kaki orang adalah 1 meter dan diameter kaki dimisalkan 8 cm dalam keadaan tidak memakai sepatu


Tegangan Pindah
Tegangan pindah adalah hal khusus dari tegangan sentuh, dimana tegangan ini terjadi bila pada saat terjadi kesalahan orang berdiri di dalam gardu induk, dan menyentuh suatu peralatan yang diketanahkan pada titik jauh sedangkan alat tersebut dialiri oleh arus kesalahan ke tanah, gambar 7.3.
Dari gambar 7.3 terlihat bahwa, orang akan merasakan tegangan yang lebih besar bila dibandingkan dengan tegangan sentuh seperti pada gambar 7.1. Tegangan pindah akan sama dengan tegangan pada tahanan kontak pengetanahan total. Tegangan pindah itu sulit untuk dibatasi, tetapi biasanya konduktor-konduktor telanjang yang terjangkau oleh tangan manusia telah diisolasi

Arus Yang Melalui Tubuh Manusia
Kemampuan tubuh manusia terhadap besarnya arus yang mengalir di dalamnya. Tetapi berapa besar dan lamanya arus yang masih dapat ditahan oleh tubuh manusia sampai batas yang belum membahayakan sukar ditetapkan. Dalam hal ini telah banyak diselidiki oleh para ahli dengan berbagai macam percobaan baik dengan tubuh manusia sendiri maupun menggunakan binatang tertentu. Dalam batas-batas tertentu dimana besarnya arus belum berbahaya terhadap organ tubuh manusia telah diadakan berbagai percobaan terhadap beberapa orang sukarelawan yang menghasilkan batas-batas besarnya arus dan pengaruhnya terhadap manusia yang berbadan sehat. Batas-batas arus tersebut dibagi sebagai berikut :
1. Arus mulai terasa atau persepsi.
2. Arus mempengaruhi otot.
3. Arus mengakibatkan pinsan atau mati atau arus fibrilasi
4. Arus reaksi

Arus Persepsi
Bila seseorang memegang penghantar yang diberi tegangan mulai dari harga nol dan dinaikkan sedikit demi sedikit, arus listrik yang melalui tubuh orang tersebut akan memberikan pengaruh. Mula mula akan merangsang syaraf sehingga akan terasa suatu getaran yang tidak berbahaya bila dengan arus bolak balik dan akan terasa sedikit panas pada telapak tangan.
Pada Electrical Testing Laboratory New York tahun 1993 telah dilakukan pengujian terhadap 40 orang laki-laki dan perempuan, dan diperoleh arus rata-rata yang disebut threshold of perception current sebagai berikut :
1. untuk laki-laki : 1,1 mA.
2. Untuk perempuan : 0,7 mA.

Arus Yang Mempengaruhi Otot
Bila tegangan yang menyebabkan terjadinya tingkat arus persepsi dinaikkan lagi maka orang akan merasa sakit dan kalau terus dinaikkan maka otot-otot akan kaku sehingga orang tersebut tidak berdaya lagi untuk melepaskan konduktor yang dipegangnya.
Di University of California Medical School telah dilakukan penyelidikan terhadap 134 orang laki-laki dan 28 orang perempuan dan diperoleh angka rata-rata yang mempengaruhi otot sebagai berikut :
1. untuk laki-laki : 16 mA.
2. Untuk perempuan : 10,5 mA

Berdasarkan penyelidikan ini telah ditetapkan batas arus maksimal dimana orang masih dapat dengan segera melepaskan konduktor bila terkena arus listrik sebagai berikut :
1. untuk laki-laki : 9 mA.
2. Untuk perempuan : 6 mA.

Arus Fibrilasi
Apabila arus yang melewati tubuh manusia lebih besar dari arus yang mempengaruhi otot dapat mengakibatkan orang menjadi pingsan bahkan sampai mati. Hal ini disebabkan arus listrik tersebut mempengaruhi jantung sehingga jantung berhenti bekerja dan peredaran darah tidak jalan dan orang segera akan mati.
Untuk mendapatkan nilai pendekatan suatu percobaan telah dilakukan pada University of California oleh Dalziel pada tahun 1968 , dengan menggunakan binatang yang mempunyai badan dan jantung yang kira-kira sama dengan manusia disebutkan bahwa 99.5 % dari semua orang yang beratnya kurang dari 50 kg masih dapat bertahan terhadap besar arus dan waktu yang ditentukan

Arus Reaksi
Arus reaksi adalah arus yang terkecil yang dapat menakibatkan orang menjadi terkejut, hal ini cukup berbahaya karena dapat mengakibatkan kecelakaan sampingan. Karena terkejut orang dapat jatuh dari tangga, melemparkan peralatan yang sedang dipegang yang dapat mengenai bagian-bagian instalasi bertegangan tinggi sehingga terjadi kecelakaan yang lebih fatal.
Penyelidikan yang terperinci telah dikemukan oleh DR. Hans Prinz dimana batasan-batasan arus tersebut seperti tabel 7.3.

Tahanan Tubuh Manusia
Tahanan tubuh manusia berkisar di antara 500 Ohm sampai 100.000 Ohm tergantung dari tegangan, keadaan kulit pada tempat yang mengadakan hubungan (kontak) dan jalannya arus dalam tubuh. Kulit yang terdiri dari lapisan tanduk mempunyai tahanan yang tinggi, tetapi terhadap tegangan yang tinggi kulit yang menyentuh konduktor langsung terbakar, sehingga tahanan dari kulit ini tidak berarti apa-apa. Sehingga hanya tahanan tubuh yang dapat membatasi arus.

Berdasarkan hasil penyelidikan oleh para ahli maka sebagai pendekatan diambil harga tahanan tubuh manusia sebesar 1000 Ohm.

Kamis, 09 Maret 2017

Inovasi Dalam Bidang Pembangkit Listrik

Pembangkit Listrik Tenaga Garam

Mencari alternatif sumber energi merupakan suatu penelitian yang saat ini terus digagas oleh para ilmuwan. Mereka semua merasa khawatir sumber energi yang telah digunakan selama ini akan habis sehingga mereka berusaha mencari inovasi-inovasi baru yang bermanfaat. Beberapa pembangkit listrik yang telah ditemukan di antaranya adalah nuklir, udara, air, panas bumi, gravitasi bumi, magnet, serta cahaya matahari. Dan penemuan baru yang ditemukan oleh para ilmuwan berjasa tersebut adalah pembangkit listrik tenaga garam.

Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Garam

Penemuan sumber energi dengan bahan dasar yang sangat ekonomis merupakan penemuan cerdas yang perlu diacungi jempol. Penelitian yang ditemukan oleh para ilmuwan dari Stanford University Amerika Serikat ini memiliki prinsip kerja hampir sama dengan sebuah baterai konvensional.

Dengan menggunakan baterai galvanis, air garam yang mengandung natrium klorida ini akan ter-ionisai menjadi ion positif yaitu natrium dan ion negatif yaitu klorida. Dan menjadi sumber energi yang dapat menghasilkan listrik seperti nyala lampu pada percobaan yang dilakukannya, dengan waktu yang lama.

Percobaan awal yang dilakukan adalah dengan menggunakan air garam dengan volume 200 ml dan hasilnya adalah sebuah lampu dapat menyala selama kurang lebih 8 jam. Namun, setelah 8 jam, baterai tersebut harus diganti dengan yang baru karena sudah tidak dapat menghasilkan listrik dalam waktu 6 bulan ke depan.

Cara Membuat Pembangkit Listrik Tenaga Garam

Menguji efektivitas sumber energi baru ini bisa Anda lakukan dengan cara yang mudah. Berikut langkah-langkahnya :

Siapkan semua peralatan yang dibutuhkan yaitu, gelas, air garam, kebel, baterai, kabel, dan lampu.Lalu, masukkan air larutan garam tersebut ke dalam gelasDisusul dengan memasukkan baterai dan hubungkan kabel yang telah terhubung ke lampu, melalui kutub positif dan kutub negatif.Jika lampu dapat menyala berarti proses kerja Anda telah berhasil

Rancangan Sederhana Pembangkit Listrik tenaga Garam

Itulah beberapa penjelasan yang dapat kami bagikan mengenai cara menciptakan sumber energi listrik yang baru dengan menggunakan bahan yang murah dan sangat mudah Anda dapatkan yaitu menggunakan larutan air garam.

Setelah dilakukan penelitian tersebut, di Filipina mulai memanfaatkan pembangkit listrik air garam untuk menyalakan 600 lampu setiap harinya.

Demikian informasi ini kami bagikan. semoga dapat menjadi referensi baru bagi Anda.

Selasa, 07 Maret 2017

Kinds of interference on the generator and its consequences


Dalam suatu operasi sistem tenaga listrik, terdapat banyak sekali kondisi yang mempengaruhi kinerja dari komponen-komponen yang ada didalamnya. Kondisi-kondisi tersebut dapat berupa kondisi normal (berbeban, tanpa beban, dll) dan juga kondisi tak normal (gangguan). Salah satu komponen sistem tenaga listrik yang kinerjanya berpengaruh jika sedang dalam kondisi gangguan adalah generator.

  Gangguan yang terdapat pada generator ada banyak jenis. Secara umum, gangguan pada generator dapat diklasifikasikan menjadi 3 jenis, yaitu : 

Gangguan Listrik (Electrical Fault)

Jenis gangguan ini adalah gangguan yang timbul dan terjadi pada bagian-bagian listrik dari generator. Gangguan-gangguan tersebut antara lain :

-  Hubung Singkat 3 (Tiga) Fasa

   Terjadinya arus lebih pada stator yang dimaksud adalah arus lebih yang timbul akibat terjadinya hubungan singkat tiga fasa (three phase fault). Gangguan ini akan menimbulkan loncatan bunga api dengan suhu tinggi yang akan melelehkan belitan dengan resiko terjadinya kebakaran jika isolasi tidak terbuat dari bahan yang anti api (non flammable).

-  Hubung Singkat 2 (Dua) Fasa

   Gangguan hubung singkat 2 fasa (unbalance fault) lebih berbahaya dibanding gangguan hubung singkat tiga fasa (balance fault) karena disamping akan terjadi kerusakan pada belitan, akan timbul pula vibrasi pada kumparan stator. Kerusakan lain yang timbul adalah pada poros (shaft) dan kopling turbin akibat adanya momen puntir yang besar.

-  Stator Hubung Singkat Satu Fasa Ke Tanah (Stator Ground Fault)

   Kerusakan akibat gangguan 2 fasa atau antara konduktor kadang-kadang masih dapat diperbaiki dengan menyambung (taping) atau mengganti sebagian konduktor tetapi kerusakan laminasi besi (iron lamination) akibat gangguan 1 fasa ketanah yang menimbulkan bunga api dan merusak isolasi dan inti besi adalah kerusakan serius yang perbaikannya dilakukan secara total. Gangguan jenis ini meskipun kecil harus segera diproteksi. 

Stator Terhubung Singkat ke Tanah


-  Rotor Hubung Tanah (Field Ground)

   Pada rotor generator yang belitannya tidak dihubungkan ketanah (un- grounded system), bila salah satu sisi terhubung ketanah belum menjadikan masalah. Tetapi apabila sisi lainnya kemudian terhubung ketanah, sementara sisi sebelumnya tidak terselesaikan maka akan terjadi kehilangan arus pada sebagian belitan yang terhubung singkat melalui tanah. Akibatnya terjadi ketidak- seimbangan fluksi yang menimbulkan vibrasi yang berlebihan dan  kerusakan fatal pada rotor. 

-  Kehilangan Medan Penguat (Loss of Excitation)

  Hilangnya medan penguat akan membuat putaran mesin naik dan berfungsi sebagai generator induksi. Kondisi ini akan berakibat pemanasan Iebih pada rotor dan pasak (slot wedges), akibat arus induksi yang bersirkulasi pada rotor.

Kehilangan medan penguat dapat dimungkinkan oleh :

Jatuhnya (trip) saklar penguat .Hubung Singkat pada belitan  penguat.Kerusakan kontak-kontak sikat arang pada sisi penguat.Kerusakan pada sistem AVR.-  Tegangan Lebih (Over Voltage).

  Tegangan yang berlebihan melampaui batas maksimum yang diijinkan dapat berakibat tembusnya (breakdown) desain isolasi yang akhirnya akan menimbulkan hubungan singkat antara belitan. Tegangan lebih dapat dimung-kinkan oleh mesin putaran lebih (overspeed) atau kerusakan pada pengatur tegangan otomatis  (AVR). 

Ganguan Mekanis/Panas (Mechanical or Thermal Fault)

Jenis-jenis gangguan mekanik atau panas antara lain:

-  Generator Berfungsi Sebagai Motor (Motoring)

   Motoring adalah peristiwa berubah fungsinya generator menjadi motor akibat daya balik (reverse power).

Daya balik terjadi disebabkan oleh turunnya daya masukan dari penggerak utama (prime mover) . Dampak kerusakan akibat peristiwa motoring adalah lebih kepada penggerak utama itu sendiri . Pada turbin uap peristiwa motoring akan mengakibatkan pemanasan lebih pada sudu-sudunya, kavitasi pada sudu-sudu turbin air, dan ketidakstabilan pada turbin gas.

-  Pemanasan Lebih Setempat

   Pemanasan lebih setempat pada sebagian stator dapat dimungkinkan oleh :

Kerusakan laminasiKendornya bagian-bagian tertentu didalam generator seperti: pasak-pasak stator (stator wedges), terminal ujung-ujung belitan, dsb.-  Kesalahan Paralel

   Kesalahan dalam memparalel generator karena syarat-syarat sinkron tidak terpenuhi dapat mcngakibatkan kerusakan pada bagian poros dan kopling generator dan penggerak utamanya karena terjadinya momen puntir. Kemungkinan kerusakan lain yang timbul kerusakan PMT dan kerusakan pada kumparan stator akibat adanya kenaikan tegangan sesaat.

-  Gangguan Pendingin Stator

  Gangguan pada media sistem pendingin stator (pendingin dengan media  udara, hidrogen atau air) akan menyebabkan kenaikan suhu belitan stator. Apabila suhu belitan melampaui batas ratingnya akan berakibat kerusakan belitan.

Gangguan Sistem (System Fault)

  Generator dapat terganggu akibat adanya gangguan yang datang atau terjadi pada sistem. Gangguan-gangguan sistem yang umumnya terjadi antara lain: 

-  Frekuensi Operasi Yang Tidak Normal (Abnormal Frequency Operation

   Perubahan frekuensi keluar dari batas-batas normal di sistem dapat berakibat ketidakstabilan pada turbin generator. Perubahan frekuensi sistem dapat dimungkinkan oleh tripnya unit-unit pembangkit atau penghantar (transmisi). 

-  Lepas Sinkron (Loss of Synchron).

   Adanya gangguan di sistem akibat perubahan beban mendadak, switching, hubung singkat dan peristiwa yang cukup besar akan menimbulkan ketidakstabilan sistem. Apabila peristiwa ini cukup lama dan melampaui batas-batas ketidakstabilan generator, generator akan kehilangan kondisi paralel.

   Keadaan ini akan menghasilkan arus puncak yang tinggi dan penyimpangan frekuensi operasi keluar dan yang seharusnya sehingga akan menyebabkan terjadinya stress pada belitan generator, gaya puntir yang berfluktuasi dan resonansi yang akan merusak turbin generator. Pada kondisi ini generator harus dilepas dari sistem.

-  Pengaman Cadangan (Back Up Protection)

   Kegagalan fungsi proteksi didepan generator pada saat  terjadi gangguan di sistem akan menyebabkan gangguan masuk dan dirasakan oleh generator. Untuk ini perlu pemasangan pengaman cadangan.

-  Arus Beban Kumparan Yang Tidak Seimbang (Unbalance Armature Current).

   Pembebanan yang tidak seimbang pada sistem atau adanya gangguan satu fasa dan dua fasa pada sistem yang menyebabkan beban generator tidak seimbang dan menimbulkan arus urutan negatif. Arus urutan negatif yang melebihi akan menginduksikan arus medan yang berfrekuensi rangkap dengan arah berlawanan dengan putaran rotor dan akan menginduksikan arus pada rotor yang akan menyebabkan adanya pemanasan lebih dan kerusakan pada bagian-bagian konstruksi rotor.

Jumat, 03 Maret 2017

Electric Power System

Duniapembangkitlistrik.blogspot.com - Sistem Tenaga Listrik (STL) adalah keterpaduan antar komponen sistem tenaga listrik (pembangkit, transmisi, distribusi, dan beban/konsumen) yang saling beroperasi dengan tujuan mengalirkan tenaga listrik dari pembangkit ke beban/konsumen. Sedangkan pada operasi di lapangan, digunakan istilah sistem interkoneksi tenaga listrik yang merupakan kumpulan beberapa pusat listrik (pembangkit) dan pusat beban (gardu induk) yang dihubungkan melalui jaringan transmisi dan distribusi. Contoh sistem ini adalah sistem interkoneksi tenaga listrik Jawa-Bali yang dioperasikan oleh PT PLN Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban (P3B) Jawa-Bali.

Pembangkit merupakan komponen yang berfungsi untuk membangkitkan (menghasilkan) tenaga listrik. Tenaga listrik yang dibangkitkan merupakan hasil dari konversi energi dimana klasifikasi pembangkit berdasarkan sumber energi primernya antara lain :

1.    PLTA (Pusat Listrik Tenaga Air)

2.    PLTU (Pusat Listrik Tenaga Uap)

3.    PLTG (Pusat Listrik Tenaga Gas)

4.    PLTGU (Pusat Listrik Tenaga Gas dan Uap)

5.    PLTD (Pusat Listrik Tenaga Diesel)

6.    PLTP (Pusat Listrik Tenaga Panas Bumi)

7.    PLTS (Pusat Listrik Tenaga Surya)

8.    PLTB (Pusat Listrik Tenaga Bayu/Angin)

9.    PLTN (Pusat Listrik Tenaga Nuklir)

Sedangkan berdasarkan beban yang secara umum digunakan di Indonesia, pembangkit-pembangkit tersebut diklasifikasikan menjadi 3 jenis, yaitu :

1.    Beban Dasar (Base Load) : PLTU, PLTP

Karakteristik pembangkit beban dasar adalah sebagai berikut :

·      Memiliki biaya produksi yang murah,

·      Memiliki kapasitas yang besar, dan

·      Waktu starting yang lambat.

2.    Beban Menengah (Follower) : PLTGU, PLTD

Karakteristik pembangkit beban menengah adalah sebagai berikut :

·      Waktu starting yang cepat, dan

·      Memiliki kapasitas yang kecil.

3.    Beban Puncak (Peak Load) : PLTA, PLTG

Karakteristik pembangkit beban puncak adalah sebagai berikut :

·      Waktu starting yang cepat,

·      Memiliki kapasitas yang besar, dan

·      Memiliki biaya produksi yang mahal.

Jenis-jenis beban antara lain :

1.    Resistif,

2.    Kapasitif, dan

3.    Induktif.

Single Line Diagram atau Diagram Satu Garis adalah representasi dari sistem penyaluran tiga fasa. Standar listrik yang digunakan pada diagram ini antara lain

1.    IEC (International Electric Commision), 50 Hz

2.    ANSI (American Nation Standard Institute), 60 Hz

Kamis, 23 Februari 2017

Potensi Bahaya Pada Boiler

Duniapembangkitlistrik.blogspot.com - Pesawat Uap atau juga disebut Ketel Uap adalah suatu pesawat yang dibuat untuk mengubah air didalamnya, sebagian menjadi uap dengan jalan pemanasan menggunakan pembakaran dari bahan bakar. Ketel uap dalam keadaan bekerja, adalah sebagai bejana yang tertutup dan tidak berhubungan dengan udara luar karena selama pemanasan, maka air akan mendidih selanjutnya berubah menjadi uap panas dan bertekanan, sehingga berpotensi terjadinya ledakan jika terjadi kelebihan tekanan (over pressure). Prinsip kerjanya yaitu dengan semakin tingginya tekanan uap maka setiap ketel harus mampu menahan tekanan uap ini. Dengan memanfaatkan tekanan uap ini maka dapat digunakan untuk menggerakan mesin atau generator untuk menghasilkan energi listrik.

Bejana tekan adalah suatu wadah untuk menampung energi baik berupa cair atau gas yang bertekanan atau bejana tekan adalah selain pesawat uap yang mempunyai tekanan melebihi tekanan udara luar (atmosfer) dan mempunyai sumber bahaya antara lain; kebakaran, keracunan, gangguan pernafasan, peledakan, suhu ekstrem.

Pemanfaatan bejana tekan akhir-akhir ini telah berkembang pesat di berbagai proses industri barang dan jasa maupun untuk fasilitas umum dan bahkan di rumah-rumah tangga. Bejana tekanan merupakan peralatan teknik yang mengandung resiko bahaya tinggi yang dapat menyebabkan terjadinya kecelakaan atau peledakan. Tingginya resiko kecelakaan kerja dibidang Pesawat Uap dan Bejana Tekan (PUBT) membuat perusahaan semakin waspada akan bahaya yang mungkin ditimbulkan dari kecelakaan kerja PUBT.

Pesawat uap dan bejana tekan merupakan sumber bahaya termasuk operator pesawat uap yang mana potensi bahaya ditimbulkan akibat penggunaan atau pengoperasian pesawat uap dan bejana tekan meliputi semburan api, air panas, gas, fluida, uap panas, debu, panas/suhu tinggi, bahaya kejut listrik, dan peningkatan tekanan atau peledakan. Agar kecelakaan tidak timbul dalam kerja yang menggunakan pesawat uap maupun bejana tekan, maka pemahaman tentang pesawat uap dan bejana tekan serta syarat-syarat K3 adalah sangat penting supaya dapat melakukan pengawasan K3 pada pesawat uap dan bejana tekan. Hal ini juga ditetapkan dalam UU No.1 Tahun 1970 pasal 3, “Pengawasan tidak hanya pada produk namun diawali dari proses produksi atau pembuatan pesawat uap dan bejana tekan yang banyak dilakukan proses pengelasan, pengujiaan produk hingga penerbitan ijin pemakaian pesawat uap dan bejana tekan”.

Agar tidak terjadi ledakan, suatu ketel harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut :

1. Harus hemat dalam pemakaian bahan bakar. Hal ini dinyatakan dalam rendemen atau daya guna ketel.
2. Berat ketel dan pemakaian ruangan pada suatu hasil uap tertentu harus kecil.
3. Paling sedikit harus memenuhi syarat-syarat dari Direktorat Bina Norma Keselamatan Kerja Departemen Tenaga Kerja.

Berikut ini sumber bahaya pada pesawat uap, antara lain :

1. Bila manometer tidak berfungsi dengan baik, atau bila tidak dikalibrasi dapat menimbulkan peledakan karena si operator tidak mengetahui tekanan yang sebenarnya dalam boiler dan alat lain tidak berfungsi.
2. Bila safety valve tidak berfungsi dengan baik karena karat atau sifat pegasnya menurun.
3. Bila gelas duga tidak berfungsi dengan baik yang mana nosel-noselnya atau pipa-pipanya tersumbat oleh karat sehingga jumlah air tidak dapat terkontrol lagi.
4. Bila air pengisi ketel tidak memenuhi syarat.
5. Bila boiler tidak dilakukan blow down dapat menimbulkan scall atau tidak sering dikunci.
6. Terjadi pemanasan lebih karena kebutuhan produksi uap.
7. Tidak berfungsinya pompa air pengisi ketel.
8. Karena perubahan tak sempurna atau rouster, nozel fuel tidal berfungsi dengan baik.
9. Karena umur boiler sudah tua sehingga material telah mengalami degradasi kualitas.

Dalam proses pembuatannya perlu dilakukan pemilihan material yang tahan korosi bila terlalu mahal atau tidak ada di pasaran maka dapat dipilih material dengan laju korosi yang paling lambat namun perlu dilakukan inspeksi secara berkala untuk menghindari terjadinya kebocoran atau ledakan.

Rabu, 22 Februari 2017

Apa itu Black Out ?

Duniapembangkitlistrik.blogspot.com- Mati listrik atau sering disebut “mati lampu” merupakan hal yang tidak menyenangkan bagi banyak orang, terlebih lagi bagi para pelaku bisnis dan industri, atau dalam istilah kelistrikan disebut Black Out. Kenapa Black Out dapat terjadi? apa yang menyebabkan Black Out?
Black Out atau padam total adalah keadaan dimana hilangnya seluruh sumber tenaga pada suatu sistem tenaga listrik. Karena proses bisnis PLN yang kompleks dari hulu ke hilir, antara lain dibagi menjadi 3 bagian, yaitu Pembangkitan, Transmisi dan Distribusi, maka kehandalan tiap – tiap sistem harus dipertahankan dan dijaga, agar kontinuitas penyaluran tidak terganggu  dan terhindar dari padam total (Black Out).
Dari pengalaman saya bekerja selama 2 (dua) tahun di Bidang Distribusi PLN, maka saya ingin berbagi agar para pembaca  mengetahui apa saja penyebab – penyebab yang dapat mengakibatkan terjadinya Black Out.
Sisi hulu (Pembangkitan dan Transmisi)
Ketidaksiapan pembangkit merupakan salah satu penyebab padam listrik dari sisi hulu. Pada sistim Pembangkit Interkoneksi atau pembangkit yang saling terhubung satu sama lain, jika ada salah satu pembangkit jatuh maka pembangkit yang lain harus memikul beban pembangkit yang jatuh tersebut. Karena beban yang berlebih maka pembangkit lainnya juga ikut jatuh. Seperti halnya jika ada 2 (dua) orang yang mendayung satu sampan, jika satu orang tidak ikut mendayung maka yang lainnya akan merasa kelelahan akibat beban yang terlalu berat dan akhirnya sampan terbalik dihantam gelombang.
Untuk memulihkan sistim yang jatuh tadi juga memerlukan waktu, jadi kenapa jika saat terjadi mati listrik diharapkan pelanggan agar dapat bersabar. Contohnya untuk PLTM (Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro) tidak bisa serta merta setelah mati dapat langsung dihidupkan begitu saja setelah terjadi Black Out, oleh karena itu pembaca patut mengetahui suatu PLTM membutuhkan listrik dari pembangkit lain untuk memompa oli, membuka valve, menyalakan instrumen elektronik, dan sebagainya. Biasanya PLTM memerlukan pembangkit yang dapat melakukan Black Start atau pembangkit yang berfungsi sebagai penggerak mula (Prime Movers). Black start dilakukan oleh Generator yang digerakan oleh mesin Diesel yang notabanenya hanya memerlukan accu atau angin untuk melakukan start engine, yang kita kenal sebagai PLTD (Pembangkit Listrik Tenaga Diesel). Kemudian setelah PLTD beroperasi dan menghasilkan listrik, lalu dapat mensupply ke PLTM barulah sistem Interkoneksi dapat berjalan lagi. Selanjutnya tahap penormalan dilakukan agar supply energi listrik dapat tersalurkan sampai ke sisi pelanggan.
Sisi hilir (Distribusi) 
Kehandalan sistim Distribusi sama pentingnya dengan sistim pembangkitan, bak mata uang yang memiliki 2 sisi, keduanya harus berjalan saling mengisi. Motto dari bidang Distribusi yang selalu kami pegang adalah ” pantang padam, jika padam jangan lama, jika sudah menyala jangan padam lagi”.
Melokalisir gangguan agar tidak meluasnya pemadaman adalah tugas bidang Distribusi. Gangguan pada Jaringan Distribusi dapat diakibatkan oleh faktor Eksternal dan Internal.
Faktor Eksternal, antara lain :
PetirPepohonanPekerjaan/sumber lainBinatangPenggalian
Faktor Internal :
Dapat diakibatkan oleh kondisi komponen dan peralatan yang terpasang di jaringan, baik karena usia maupun karena kesalahan pemasangan (human error).
Dari beberapa hal diatas, gangguan jaringan yang paling banyak terjadi adalah gangguan yang diakibatkan oleh pohon, mulai dari dahan pohon yang menyentuh jaringan sampai pohon yang tumbang, yang mengakibatkan robohnya jaringan.  Untuk itu selayaknya sebagai sesama pengguna listrik dan selebihnya sebagai insan PLN saya menghimbau agar para pembaca bersama – sama dapat menjaga jaringan listrik yang ada disekitar kita, yaitu dengan tidak menanam pohon dibawah jaringan dan tidak menebang pohon yang ada didekat jaringan tanpa pemberitahuan kepada petugas PLN.
Oleh karena itu pada saat mati listrik atau kalo’ kata orang “mati lampu” para pembaca dapat mengetahui bahwa dibalik semua itu ada orang – orang yang sedang berjuang dan berusaha.
Dari hulu sampai hilir,
Dari pembangkitan sampai Distribusi
Agar listrik dapat menyala kembali.

Senin, 20 Februari 2017

Apa itu AMR ?

Duniapembangkitlistrik.blogspot.com - Automatic Meter Reading (AMR) merupakan salah satu solusi untuk bidang elektronika dalam melakukan pembacaan dan pemakaian energi listrik. Dimana pemakai Automatic Meter Reading (AMR) dapat memonitoring pemakaian daya listrik. Dalam pengoperasiannya sistem Automatic Meter Reading (AMR) melakukan pembacaan energi listrik dengan cara menurunkan terlebih dahulu tegangan listrik dari 40 KV menjadi 220 V menggunakan current transformer, kemudian tegangan dikonversikan menjadi data digital pada mesin meteran agar dapat diukur dengan parameter pengukuran seperti daya, energi, dll. Setelah ini data digital masuk ke bagian pengolahan dan komunikasi, pada bagian ini data digital dapat disimpan ke memori, ditampilkan lewat LCD display, atau dikirimkan ke database PLN lewat modem.
AMR (Automatic Meter Reading) merupakan aplikasi ini digunakan untuk pengendalian dan pemantauan tenaga listrik pada pelanggan. Apabila fasilitas ini digunakan oleh PLN, maka meter listrik pada pelanggan dapat dibaca secara online dan sistem billing menggunakan paket program yang sudah tersedia.
Automatic Meter Reading (AMR) juga sering disebut sistem pembacaan meter jarak jauh secara otomatis, terpusat dan terintegrasi dari ruang kontrol melalui media komunikasi telepon publik (PSTN), telepon selular (GSM), PLC atau gelombang radio, menggunakan software tertentu tanpa terlebih dahulu melakukan pemanggilan (dial up) secara manual. Sistem AMR diterapkan pada pelanggan potensial dengan daya terpasang diatas 197 kVA. 
Konfigurasi peralatan yang digunakan :
1. meter elektronik atau digital yang dipasang di pelanggan.
2. modem dan saluran telepon.
3. komputer yang terdapat diruang kontrol.
Dengan dipasangnya AMR pada pelanggan maka pemakaian kwh oleh pelanggan dapat dipantau / dibaca setiap saat dari kantor PLN dengan hasil yang lebih akurat dengan bantuan aplikasi komputer sehingga kesalahan baca yang dilakukan pertugas tidak akan terjadi dan kepercayaan pelanggan kepada PLN dapat tetap terjaga.
MANFAAT AMR
- Pemakaian kwh oleh pelangggan dapat dipantau / dibaca setiap saat.
- Hasil pembacaan meter lebih Akurat.
- Evaluasi beban pelanggan.
- Upaya peningkatan mutu pelayanan melalui data langsung penggunaan energi listrik yang dikonsumsi oleh pelanggan yang bersangkutan
CARA KERJA AMR
Awalnya, pembacaan meter dilakukan dengan menggunakan kabel (wired) atau direct dialling/reading. Komputer terhubung ke meter dengan menggunakan kabel komunikasi (RS-232 atau RS-485) atau optical probe jika pembacan dilakukan di lapangan. Namun belakangan ini, banyak teknologi komunikasi yang dapat digunakan oleh sistem AMR. Seperti PSTN (telpon rumah), GSM, Gelombang Radio, PLC (Power Line Carrier), dan terakhir, memungkinkan pembacaan meter menggunakan LAN/WAN/WIFI untuk meter yang sudah support TCP/IP.
Digital KWH meter ini dikontrol oleh sebuah mikrokontroler dengan tipe AVR90S8515 dan menggunakan sebuah sensor digital tipe ADE7757 yang berfungsi untuk membaca tegangan dan arus (dengan beban mencapai 500 Watt) untuk mengetahui besar energi yang digunakan pada instalasi rumah. Seven Segment sebagai penampil data besaran energi listrik yang digunakan di rumah.Dari komponen-komponen tersebut dihasilkan sebuah KWH meter moderen dengan tampilan digital yang dapat mengukur besaran penggunaan energi, dengan batasan maksimal beban 500 watt. Dengan sebuah system pembayaran moderen membeli sebuah voucher elektronik, berisi besaran digital (berfungsi sebagai pulsa) sebagai pembanding besaran energi yang digunakan. Secara otomatis sistem ini memutuskan tegangan rumah bila besaran tersebut mencapai nilai 0. Seluruh rangkaian membutuhkan daya 446,5mW diharapkan tidak merugikan PLN.
Dengan dipasangnya AMR pada pelanggan maka pemakaian kwh oleh pelanggan dapat dipantau / dibaca setiap saat dari kantor PLN dengan hasil yang lebih akurat dengan bantuan aplikasi komputer sehingga kesalahan baca yang dilakukan pertugas tidak akan terjadi dan kepercayaan pelanggan kepada PLN dapat tetap terjaga.
Keuntungan lain dalam penggunaan sistem AMR ini adalah :
- pencatatan meter lebih akurat.
- proses penerbitan rekening lebih cepat.
- penggunaan energi listrik dapat terpantau.
- upaya peningkatan mutu pelayanan melalui data langsung penggunaan energi listrik yang dikonsumsi oleh pelanggan yang bersangkutan.

Sabtu, 18 Februari 2017

Gangguan Pada Sistem Tenaga Listrik

Duniapembangkitlistrik.blogspot.com - Didalam dunia kelistrikan tentunya banyak terjadi gangguan Macam-macam Gangguan antara lain sebagai berikut:
I. Gangguan Beban Lebih
Beban lebih mungkin tidak tepat disebut sebagai gangguan. Namun karena beban lebih adalah suatu keadaan abnormal yang apabila dibiarkan terus berlangsung dapat membahayakan peralatan, jadi harus diamankan, maka beban lebih harus ikut ditinjau.
Beban lebih dapat terjadi pada trafo atau pada saluran karena beban yang dipasoknya terus meningkat, atau karena adanya maneuver atau perubahan aliran beban di jaringan setelah adanya gangguan. Beban lebih dapat mengakibatkan pemanasan yang berlebihan yang selanjutnya panas yang berlebihan itu dapat mempercepat proses penuaan atau memperpendek umur peralatan listrik.
II. Gangguan Hubung Singkat (Short Circuit)
Gangguan hubung singkat dapat terjadi antara fasa (3 fasa atau 2 fasa) atau antara 1 fasa ke tanah, dan dapat bersifat temporair (non persistant) atau permanent (persistant). Gangguan yang permanent misalnya hubung singkat yang terjadi pada kabel, belitan trafo atau belitan generator karena tembusnya (break downnya) isolasi padat. Gangguan temporair misalnya akibat flashover karena sambaran petir, pohon, atau tertiup angin. 
Gangguan hubung singkat dapat merusak peralatan secara termis dan mekanis. Kerusakan termis tergantung besar dan lama arus gangguan, sedangkan kerusakan mekanis terjadi akibat gaya tarik-menarik atau tolak-menolak.
Keterangan pada gambar di atas :
1. Hubung singkat 1 fasa ke tanah
2. Hubung singkat 2 fasa (antar fasa)
3. Hubung singkat 2 fasa ke tanah
4. Hubung singkat 3 fasa
5. Hubung singkat 3 fasa ke tanah
III. Gangguan Tegangan Lebih
Tegangan lebih dapat dibedakan sebagai berikut :
Tegangan lebih dengan power frequencyTegangan lebih transient
Tegangan lebih transient dapat dibedakan - Surja Petir (Lightning surge)
- Surja Hubung (Switching surge)
Timbulnya tegangan lebih dengan power frequency, dapat terjadi karena :
- Kehilangan beban atau penurunan beban di jaringan akibat switching,  karena gangguan atau karena maneuver.
- Gangguan pada AVR (Automatic Voltage Regulator) pada generator atau pada on load tap changer dari trafo.Over speed pada generator karena kehilangan beban.
IV. Gangguan Kurangnya Daya
Kekurangan daya dapat terjadi karena tripnya unit pembangkit (akibat gangguan di prime movernya atau di generator) atau gangguan hubung singkat di jaringan yang menyebabkan kerjanya relay dan circuit breakernya yang berakibat terlepasnya suatu pusat pembangkit dari sistem. Jika kemampuan atau tingkat pembebanan pusat atau unit pembangkit yang hilang atau terlepas tersebut melampaui spinning reverse system, maka pusat-pusat pembangkit yang masih ada akan mengalami pembebanan yang berkelebihan sehingga frequency akan merosot terus, yang bila tidak diamankan akan mengakibatkan tripnya unit pembangkit lain (cascading) yang selanjutnya dapat berakibat runtuhnya (collapse) sistem (pemadaman total).
V. Gangguan Ketidakstabilan (Instability)
Gangguan hubung singkat atau kehilangan pembangkit dapat menimbulkan ayunan daya (power swing) atau yang lebih hebat dapat menyebabkan unit-unit pembangkit lepas sinkron (out of synchronism). Power swing dapat menyebabkan relay pengaman salah kerja yang selanjutnya menyebabkan gangguan yang lebih luas. Lepas sinkron dapat mengakibatkan berkurangnya pembangkit karena tripnya unit pembangkit tersebut atau terpisahnya sistem, yang selanjutnya dapat menyebabkan gangguan yang lebih luas bahkan runtuh (collapse).
Upaya Mengatasi Gangguan
Dalam sistem tenaga listrik, upaya untuk mengatasi gangguan dapat dilakukan dengan cara :
I. Mengurangi Terjadinya Gangguan
Gangguan tidak dapat dicegah sama sekali, tapi dapat dikurangi kemungkinan terjadinya sebagai berikut :
Peralatan yang dapat diandalkan adalah peralatan yang minimum memenuhi persyaratan standart yang dibuktikan dengan type test, dan yang telah terbukti keandalannya dari pengalaman. Penggunaan peralatan di bawah mutu standart akan merupakan sumber gangguan.
Penentuan spesifikasi yang tepat dan design yang baik sehingga semua peralatan tahan terhadap kondisi kerja normal maupun dalam keadaan gangguan, baik secara elektris, thermis maupun mekanis.
Pemasangan yang benar sesuai dengan design, spesifikasi dan petunjuk dari pabrik.
Penggunaan kawat tanah pada SUTT/SUTET dengan tahanan pentanahan kaki tiang yang rendah. Untuk pemeriksaan dan pemeliharaan, maka konduktor pentanahannya harus dapat dilepas dari kaki tiangnya.
Penebangan atau pemangkasan pohon-pohon yang berdekatan dengan kawat fasa SUTM dan SUTT harus dilakukan secara periodik. Dalam hal ini yang perlu diperhatikan tidak hanya jaraknya dalam keadaan tidak ada angin, melainkan juga dalam keadaan pohon-pohon tersebut ketika ditiup angin.
Penggunaan kawat atau kabel udara berisolasi untuk SUTM harus dipilih dan digunakan secara selektif.
Operasi dan pemeliharaan yang baik.
Menghilangkan atau mengurangi penyebab gangguan atau kerusakan melalui penyelidikan.
II. Mengurangi Akibat Gangguan
Menghilangkan gangguan sama sekali dalam suatu sistem tenaga listrik merupakan usaha yang tidak mungkin dapat dilakukan. Oleh karena itu maka usaha yang dapat dilakukan adalah mengurangi akibat kerusakan yang ditimbulkannya. Usaha-usaha yang dapat dilakukan adalah :

Mengurangi besarnya arus gangguan. Untuk mengurangi arus gangguan dapat dilakukan dengan cara : menghindari konsentrasi pembangkitan (mengurangi short circuit level) menggunakan reaktor dan menggunakan tahanan untuk pentanahan netralnya.
Penggunaan lighting arrester dan penentuan tingkat dasar isolasi (BIL) dengan koordinasi isolasi yang tepat.
Melepaskan bagian sistem yang terganggu dengan menggunakan circuit breaker dan relay pengaman.
Mengurangi akibat pelepasan bagian sistem yang terganggu dengan cara :
1. Penggunaan jenis relay yang tepat dan penyetelan relay yang selektif agar bagian yang terlepas sekecil mungkin.
2. Penggunaan saluran double.
3. Penggunaan automatic reclosing.
4. Penggunaan sectionalizer pada JTM.
5. Penggunaan spindle pada JTM atau setidak-tidaknya ada titik pertemuan antar saluran sehingga ketika ada kerusakan atau pemeliharaan tersedia alternative supply untuk maneuver.
6. Penggunaan peralatan cadangan.
Penggunaan pola load shedding dan sistem splitting untuk mengurangi akibat kehilangan pembangkit.
Penggunaan relay dan circuit breaker yang cepat dan AVR dengan response yang cepat pula untuk menghindari atau mengurangi kemungkinan gangguan instability (lepas sinkron).

Jumat, 17 Februari 2017

Derating

Duniapembangkitlistrik.blogspot.com - Derating adalah turunnya daya mampu suatu pembangkit akibat kondisi operasi yang tidak normal, yang bila bebannya dinaikkan akan berakibat tripnya pembangkit tersebut. Bila turunnya daya mampu akibat alam, disebut Variasi Musim.
Disini bila kita memakai bahasa terang, penyebab derating adalah salah urus Pembangkit, baik dari sisi engineering ataupun financing. Alasan yang biasa kita dengar: ‘ mesin tua’ adalah alasan yang tidak profesional. Mesin (fisiknya, bukan teknologinya) tidak pernah tua ! Bila mesin yang umurnya 25 tahun isi perutnya diganti baru semua, kinerjanya akan seperti mesin baru !
Bila kita membangun suatu Pembangkit, seharusnya kita konsekuen dengan biaya yang seharusnya tersedia untuk memelihara sepanjang hidup yang kita rancang. Bukan seadanya dana saat itu yang tersedia, pokoke sekian, cukup gak cukup ya dicukup-cukupkan. seperti yang selama ini kita anut. Penganggaran yang kita anut selama ini ikut menyumbang adanya derating.
Untuk menormalkan pembangkit yang mengalami derating berat, sebaiknya PLN Pusat mengembangkan Replacement Policy, yang akan menjustifikasi secara financial, apakah pembangkit tersebut di rehabilitasi, atau diganti pembangkit baru yang lebih efisien.
Pada neraca daya suatu system kelistrikan, derating bukan satu-satunya penyebab turunnya daya mampu system. Masih banyak hal lain yang perlu mendapat perhatian secukupnya (sampai cukup, bukan dicukup-cukupkan).
Yang terakhir tapi tak kalah penting adalah membangun saling percaya antara pengelola Anggaran dan pengelola Pembangkitan dalam menyusun anggaran Pembangkitan, sehingga bisa tersedia anggaran yang cukup dengan efektifitas tinggi. Saling percaya ini tidak akan tercapai tanpa kejujuran nurani semua pihak.
• P L T D
Pembangkit jenis ini terkenal rajanya derating. Penyebab derating yang umum adalah :
1. Keausan parts akibat gesekan. Banyak parts PLTD yang saling bergesek, oleh karena itu umur parts nya sangat pendek. Umur tersebut akan menjadi lebih pendek, premature, bila operatornya memaksakan ramping rate yang lebih tinggi dari kemampuannya. Bila keausan ini dibiarkan, tidak segera dilakukan penggantian parts yang aus, karena tidak ada dana, atau hal lain, terjadilah derating, yang bertambah lama akan bertambah besar.
Derating ini akibat energy yang tersedia tidak bisa diubah menjadi kerja dalam jumlah yang seharusnya, karena bocor keluar atau kedalam, blow-by.
Sebetulnya pembangkit jenis ini tidak layak untuk memikul beban dasar, hanya dipakai sebagai peakers atau emergency units.
2. Sistem air pendingin yang kurang mendapat perhatian. Kenapa kurang perhatian, itulah permasalahan terbesar PLN : pengelolanya kurang mendapat pelatihan tentang kimia air.
Air pendingin PLTD, dalam hal ini yang dimaksud adalah jacket water, air yang langsung bersinggungan dengan mesin, secara kontinyu, 24 jam sehari, 7 hari seminggu bersirkulasi dalam keadaan panas. Sifat air, bila dipanaskan akan sangat aktif, beberapa unsur kimianya mudah mengendap menjadi kerak dan laju korosi logam akan menjadi tinggi.
Oleh karena itu, jacket water harus bebas mineral, atau demineralized water.
Memerlukan external treatment untuk memproduksi demineralized water, misalnya dengan menggunakan RO (Reverse Osmosis) dan internal treatment untuk menjaga kualitas air, agar tidak menjadi elektrolit dari proses korosi.
Selain itu, pemeliharaan/pembersihan Penukar kalor dari jacket water, water-water cooler atau water-air cooler (radiator). juga harus mendapat perhatian lebih serius. Bila penukar kalor kotor, suhu jacket water naik dan agar tidak alarm/trip, terpaksa beban diturunkan, disinilah derating terjadi.
3. Karena mesin ini menggunakan udara sebagai media proses, setiap ada perubahan suhu udara luar, kinerjanya pasti terpengaruh. Bila suhu udara naik, daya mampu turun, dan sebaliknya. Disini peran intercooler sangat dominan. Pemeliharaan kebersihan tubes dari intercooler sangat penting.
• P L T G
Pembangkit jenis ini juga menggunakan udara dalam jumlah sangat besar sebagai media prosesnya, oleh karena itu, perubahan suhu dan tekanan udara luar sangat berpengaruh terhadap kinerjanya.
Penyebab derating yang umum adalah :
1. Kenaikan suhu udara luar. Bahkan antara siang dan malam, daya mampu PLTG bisa berbeda. Bila suhu udara luar naik, kinerja akan turun.
2. Tekanan udara luar. Bila tekanan udara luar turun, kinerja juga turun. Bila cuaca mendung, tekanan udara luar turun, bila cerah, tekanan udara naik. Tekanan udara masuk kompresor juga bisa turun bila kondisi filter udara kotor. Oleh karena itu, penggantian filter juga harus konsekwen. Bila memiliki PLTG, harus konsekwen menyediakan biaya untuk filter. Bila tidak, derating ancamannya.
3. Tekanan udara keluar kompresor. Bila tekanan ini turun, kinerja PLTG akan turun. Tekanan udara keluar kompresor turun di akibatkan kotornya sudu kompresor. Memerlukan pencucian sudu kompresor dengan prosedur yang ada.
4. Suhu exhaust gas tinggi. Beban PLTG sangat dibatasi oleh suhu exhaust, karena bersangkutan dengan ketahanan material sudu turbin plus sistem pendingin sudu yang ada. Penyebab tingginya suhu exhaust ini disebabkan oleh tiga hal diatas ditambah kemungkinan sudu turbin kotor atau ujung sudu yang terbakar (overheating).
• P L T A
PLTA menggunakan air alam secara sekali lewat.
Derating pada PLTA umumnya disebabkan oleh alam yaitu curah hujan dan kondisi catchment area. Bila curah hujan tinggi daya mampu tinggi, bila curah hujan rendah , daya mampu PLTA bisa tinggal 20%. Bila catchment area baik, daya mampu tinggi tadi bisa lebih lama, bila tidak, air cepat habis, seperti sawah tadah hujan.
• P L T U
Karena PLTU menggunakan air olahan sebagai media prosesnya, hampir tidak ada material yang bergesekan, maka PLTU sebenarnya bebas dari ancaman derating. Yang diperlukan hanyalah pelatihan intensif personelnya dan konsistensi tinggi tanpa lelah dari manajemennya.
• P L T G U
Karena PLTGU adalah gabungan dari PLTG dan PLTU, maka sifat-sifat merupakan gabungan dari keduanya.
SOLUSI DERATING
Apabila suatu pembangkit mengalami derating berat yang memerlukan biaya besar untuk menormalkannya, kita memerlukan tools untuk justifikasi finansial, apakah pembangkit tersebut di rehabilitasi atau diganti baru. Tools tersebut biasanya memakai replacement policy yang sebaiknya dibakukan oleh PLN Pusat.
Untuk kondisi PLN, bisa juga dilakukan : pembangkit yang derating diganti pembangkit baru yang lebih efisien dengan unit size lebih besar, sedangkan pembangkit lama di rehabilitasi dan di relokasi ke sistem yang lebih kecil.
Kondisi PLN yang kurang sehat secara financial seperti saat ini, hendaknya bukan menjadi halangan untuk melakukan ini semua.
DERATING PADA SYSTEM
Istilah derating pada sistem sangat menyesatkan. Sama sekali berbeda dengan derating yang telah kita bahas diatas. Banyak pertanyaan masyarakat awam diluar sana yang dari dulu sampai sekarang mempertanyakan kenapa PLN yang memiliki daya terpasang 25.000 MW (misalnya), baru dibebani 20.000 MW (misalnya lagi), sudah mengalami pemadaman bergilir, kemudian timbul pernyataan menyesatkan berikutnya : ada ketidak efektifan pengelolaan assets di PLN.
Seperti yang kita pahami bersama bahwa data agregat seperti diatas, baik data daya terpasang maupun beban puncak, tidak bisa dijumlahkan, selain dalam sistem yang sama. Data agregat yang biasa disajikan daerah ataupun pusat, bila di analisa, tidak memiliki arti yang benar, tidak bisa ditarik kesimpulan apapun. Untuk konsumsi masyarakat awam, perlu dicari data ataupun cara analisa yang khusus, yang tidak terlalu menyesatkan.
Ada lagi kebiasaan PLN yang banyak membingungkan orang, yaitu tentang kapasitas pembangkit. Di PLN, bila orang bertanya tentang kapasitas pembangkit, kawan kita pasti menyebut daya terpasang, gross capacity, name plate capacity, sedangkan orang dari negara lain menangkapnya sebagai daya mampu, nett capacity. Sudah waktunya PLN merubah terminology menjadi :
daya = daya netto (daya terpasang – pemakaian sendiri).
Untuk keperluan analisa harus dibahas setiap sistem kelistrikan, baik besar ataupun kecil. Kita sebaiknya melakukan edukasi kepada masyarakat tentang seluk beluk kelistrikan dan cara evaluasinya, secara terus menerus, tidak mengenal bosan.
Selain beban puncak dan daya terpasang, selisih dari keduanya memiliki komposisi : pemakaian sendiri, cadangan operasi dan pembangkit tak siap. Sebagai gambaran selengkapnya dibawah ini contoh neraca daya (potret sesaat rincian kondisi supply-demand) dari suatu sistem.
Contoh (typical) neraca daya suatu sistem
1. Beban Puncak ………………………………………………………………………………. 100 %
2. Pembangkit tak siap ……………………………………………………………………. 22 %
• Derating ………………………….. 2% – 6 %
• Maintenance outages …….. 2% – 6%
• Forced outages ……………… 2% – 7%
• Planned outages …………….. 5% – 8%
• Variasi musim ………………… 1% – 10%
3. Cadangan operasi ( = daya kit terbesar) …………………………………. 9 %
4. Pemakaian sendiri ……………………………………………………………………….. 5 %
________________________________________________
Daya terpasang yang diperlukan ……………………. 136 %
Untuk melayani beban puncak dengan baik, diperlukan daya terpasang sebesar 1,36 kali beban puncak.
Angka-angka diatas sangat kondisional.
Keterangan (detilnya perlu kesepakatan antara pengelola pembangkitan dengan operator sistem) :
- Derating : penurunan daya mampu dari yang seharusnya (hasil commissioning).
- Maintenance outages : keluar sistem dengan pemberitahuan sebelumnya, karena perlu perbaikan.
- Forced outages : keluar sistem karena trip ataupun pemberitahuan mendadak.
- Planned outages : keluar sistem yang telah direncana diawal tahun.
- Variasi musim : penurunan daya mampu karena alam, musim, suhu ambient.

Kamis, 16 Februari 2017

Reliability of Power Plant

Duniapembangkitlistrik.blogspot.com - Salah satu topik di Power Engineering yang sangat menantang adalah studi keandalan (reliability). Lingkup studi ini cukup luas, seperti mempelajari kalkulasi keandalan pembangkitan, transmisi, sistem interkoneksi dan distribusi. Tidak ketinggalan, biasanya kita juga dikenalkan dengan konsep Simulasi Monte Carlo untuk sistem tenaga listrik (STL).
STL sangat lah kompleks karena :
- Besarnya secara fisik
- Tersebar luas secara geografisAdanya interkoneksi, baik nasional maupun internasional
- Keterbatasan yang dimiliki operator itu sendiri
- Energi listrik tidak dapat disimpan dengan efektif dan efisien dalam jumlah yang besar
- Perilaku sistem yang tidak terduga
Istilah “reliability” berhubungan dengan kemampuan sistem untuk menyalurkan listrik ke semua titik penggunanya dalam standar dan jumlah yang sesuai atau bisa diterima.
Ada dua hal utama yang biasa dikaji dalam reliability:
- Kecukupan (adequacy)
- Keamanan sistem (security)
Adequacy assesment mempelajari kecukupan fasilitas yang dibutuhkan sistem untuk memenuhi kebutuhan sistem. Biasanya assesment ini dilakukan pada fase desain.
Security assesment mempelajari kemampuan sistem untuk tanggap terhadap gangguan. Hal ini sering dihubungkan dengan respon dinamis sebuah sistem. Assesment ini  sering dilakukan pada fase operasional.
Realibility at what cost ?
Analoginya bisa berupa pilihan sepeda motor apa yang akan kita beli (masalah pemeliharaan kita kesampingkan dulu). Mau beli motor Cina apa motor Jepang? Kalau keandalan bukan hal yang penting, kita bisa beli motor Cina. Yang penting bisa buat pergi ke pasar, kalau mogok yah itu memang resikonya. Tapi jika tiap pagi kita harus pergi ke kantor tepat waktu, maka beli motor Jepang, dengan berbagai reputasi keandalannya, sangat lah masuk akal.
Probabilitas outage dalam STL dapat dikurangi dengan menaikkan investasi pada fase perencanaan. Sebaliknya, investasi yang berlebihan akan menyebabkan inefisiensi dan tarif yang lebih mahal. Dalam STL berbasis pasar, biaya penyediaan listrik dan keandalan adalah hal yang diperjualbelikan dalam fase desain dan operasional.
Teknik Pengkajian Realibility
Teknik Deterministik, Teknik ini teknik tradisional yang tidak melihat kemungkinan atau stokastik alami sebuah STL.Teknik Probabilistik, Teknik ini menggunakan pendekatan analitis dan simulasi. Teknik ini yang paling baik untuk mengakomodasi perilaku STL. Contoh toolnya seperti Power Factory, RAPS.
Indeks Keandalan Deterministik
• Kriteria % Marjin Cadangan (% Reserve Margin) :Kapasitas Terpasang ≥ Max. Demand + besaran % Reserve Margin.
• Misal jika Sistem Jawa Bali Max Demand-nya 17000 MW dan besaran Reserve Margin-nya ditentukan 20% maka Kapasitas Terpasangnya minimal 17000 + 3400 = 20400 MW.
• Besaran %Reserve Margin ini dievaluasi dari waktu ke waktu dengan mempertimbangkan ENS (energy not served) dan LOLP (lost of load probability) yang dikehendaki (lihat dalam OC 2.2
Aturan Jaringan STL Jamali 2007)
Jatuhnya Unit Terbesar / Kriteria Contingency :
• Total Kapasitas Pembangkit Beroperasi + Cadangan Putar  ≥ Max. Demand + Unit Generator Terbesar (contingency size).
• Misal jika Max Demand 17000 MW, unit terbesar adalah PLTU 660 MW, maka total kapasitas pembangkit dan cadangannya harus lebih besar dari 17000 + 660 = 17660. Jika yang beroperasi adalah 15000 MW dan cadangan (lihat OC 2.1) hanya 1000 MW (total, 15000 +1000 = 16000), maka STL dapat dikatakan defisit karena 16000 < 17660. Hampir dapat dipastikan, ketika peak load terjadi maka akan ada pemadaman (load shedding) untuk menjaga kestabilan sistem.
• Kriteria Jaringan :
N-1, atau N-2 dsb. Ambil contoh N-1, yang artinya apabila sembarang satu buah elemen STL (misal line transmisi, GCB, generator dll) gagal maka sistem tetap stabil.
• Energi yang Tidak Terlayani (Unserved Energy) < 0.002% Kebutuhan Energi Total (contoh di Australia)
Kenapa Pendekatan Probabilistik Digunakan ?
Sifat alami STL adalah stokastik / random / acak
- Tingkat force outage (FOR) sebuah unit pembangkit adalah fungsi dari jenis dan ukuran pembangkit.
- Tingkat gangguan di transmisi adalah fungsi dari panjang saluran, desain, lokasi dan lingkungan.
- Ketidakpastian realisasi beban dan peramalan beban.
- Perubahan sistem ketenagalistrikan
- Adanya deregulasi dan (mungkin terjadi di masa depan) privatisasi
- Adanya kekuatan pasar (belum terjadi di Indonesia)
Permasalahan seperti minimnya data, keterbatasan perhitungan, dan teknik pengkajian sudah bukan menjadi masalah besar lagi dengan semakin canggihnya hardware dan software komputer.
Indeks Keandalan Probabilistik
• Probabilitas load outage
• Perkiraan Energi yang Tidak Tersalurkan (estimated energy not supplied / EENS)
• Jumlah insiden outage
• Jumlah jam gangguan/interupsi
• Penyimpangan melampaui batas set tegangan
• Penyimpangan melampaui batas set frekuensi, dll.
Cara Pengkajian Keandalan secara Probabilistik
Teknik Analitis
• Berdasarkan prinsip penyebutan keadaan (state)
• Menyajikan kondisi aktual sistem dengan model matematis
• Sulit diterapkan pada STL yang besar
Teknik Simulasi
• Simulasi Monte Carlo (untuk sistem stokastik)
• Mengevaluasi indeks sistem dengan mensimulasi proses aktual dan sifat elemen sistem yang random.
• Dapat menangani sistem yang besar
• Memerlukan waktu perhitungan yang lama dan kapasitas penyimpanan yang besar
Dimana Kita Bisa Memakai Indeks-Indeks Keandalan ?
- Pada saat proses perencanaan :
a. Kriteria atau kebutuhan disain sistem
b. Identifikasi area atau titik-titik lemah yang memerlukan modifikasi atau penguatan
- Pada saat proses pengoperasian :
  Untuk memonitor kinerja sistem

Rabu, 15 Februari 2017

7 Cara Mencegah Korsleting Listrik di Rumah

Duniapembangkitlistrik.blogspot.com - Korsleting listrik atau hubungan pendek merupakan suatu hubungan dengan tahanan listrik yang sangat kecil yang mengakibatkan aliran listrik yang sangat besar. Kalau tidak ditangani bisa mengakibatkan ledakan dan kebakaran. Penyebab terjadinya korsleting listrik cukup beragam. Penyebab paling sering adalah kelalaian manusia yaitu menyambungkan kabel tidak sesuai dengan ketentuan yang berlaku–penumpukan beban yang berlebihan. Disamping itu, bisa jadi karena kabel listrik mengelupas dan menyebabkan saluran bertegangan menempel ke saluran netral.
7 Cara Mencegah Korsleting Listrik di Rumah
Lantas, apa yang bisa kita lakukan? Tentunya kamu harus tahu dahulu bagaimana penggunaan listrik yang aman atau sesuai dengan yang dianjurkan oleh PLN (Perusahaan Listrik Negara). Mengenai keamanan memang bukan sesuatu yang bisa ditawar menawar. Yuk, kita lihat 7 Cara Mencegah Korsleting Listrik di Rumah.
1. Jangan mengotak-atik atau menyambung langsung (bypass) peralatan pengaman baik sekring maupun Mini Circuit Breaker (MCB).
2. Jangan menumpuk steker secara berlebihan, karena berpotensi menimbulkan panas berlebihan yang bisa menyebabkan kebakaran.
3. Gunakan peralatan listrik yang berkualitas (berlambang SNI atau LMK). Jangan terlena harga murah yang ternyata berkualitas rendah.
4. Jangan biarkan tusuk kontak peralatan seperti TV,  menetap pada stop kontak pada waktu yang lama.
5. Hindari menggunakan tusuk kontak terlalu longgar.
6. Serahkan pada instalatir resmi untuk pemasangan baru atau menambah instalasi listrik di rumah atau bangunan.
7. Periksa instalasi listrik bangunan secara berkala, kurang lebih setelah 10 tahun dan selanjutnya 5 tahun.

Sabtu, 11 Februari 2017

8 Jenis Gangguan yang Menyebabkan Listrik PLN Mati

Duniapembangkitlistrik.blogspot.com - Pastinya urusan listrik ini terkadang terjadi diluar kontrol manusia. Agar kamu lebih mengerti mengenal mengapa listrik bisa padam, Ternyata alasannya bukan hanya kekurangan voltase atau kelebihan voltase saja tetapi cukup beragam secara teknis. Penasaran alasan apa saja yang menyebabkan listrik mati? Yuk kita cek gangguan apa saja yang menyebabkan listrik PLN mati.
8 Jenis Gangguan yang Menyebabkan Listrik PLN Mati
Terdapat banyak jenis gangguan listrik yang sering terjadi. Ada baiknya kita mengetahui jenis-jenis gangguan listrik yang menjadi penyebab pemadaman listrik agar lebih mengenal masalah yang terjadi dengan listrik yang ada di tempat tinggal kita.
Power failure
Power failure merupakan gangguan listrik yang sering terjadi, yaitu kondisi sumber listrik pusat (utama) yang mati. Kalau ada perlengakapan elektronik di rumah kamu yang sedang nyala atau beroperasi saat terjadi listrik pln mati, gangguan ini dapat berdampak pada kerusakaan alat-alat elektronik. Beberapa sebab power failure adalah pemadaman bergilir, beban berlebih dan hubungan arus pendek.
Power Surge
Power Surge merupakan sebuah kondisi saat tiba-tiba voltase naik melebihi angka 100% dalam waktu singkat. Hal ini disebabkan oleh petir yang menyambar serta kita mematikan perlengkapan listrik yang bebanya cukup berat. Terjadinya power surge juga berdampak pada kerusakan peralatan listrik.
Power SAG
Power SAG terjadi ketika voltase menurun tiba-tiba. Contohnya yang awalnya 220 volt, bisa menurun hingga 80 persen. Hal ini juga berdampak buruk pada peralatan listrik. Gangguan ini disebabkan oleh pengoperasian alat elektronik yang mempunyai daya agak besar atau diatas daya listrik rumah kita.
Over Voltage
Over Voltage merupakan kondisi tegangan listrik yang melewati batas normal dalam kurun waktu yang lama dan sering terjadi atau bisa jadi setiap hari. Over Voltage bisa membuat alat elektronik menjad panas dan komputer bisa rusak hingga menghilangkan data yang ada.
Under Voltage
Berbeda dengan overvoltage, under voltage merupakan kondisi kurangnya tegangan listrik yang terjadi bisa hanya beberapa menit hingga berhari-hari. Sama halnya dengan gangguan listrik lainnya, kondisi ini bisa membuat alat elektronik rusak.
Frequency Variation
Keadaan frekuensi listrik yang naik turun atau tidak stabil dan berdampak pada kerusakan alat elektronik.
Electrical Line Noise
Gangguan gelombang listrik yang disebabkan oleh frekuensi radio, sambaran petir atau instalasi listrik kurang baik.
Switching Transient
Turunnya voltase dalam kurun waktu sangat cepat bahkan lebih cepat dibandingkan undervoltase.

Rabu, 08 Februari 2017

Pengolahan Air Pada PLTU

Tahap Filtrasi

Air laut yang menjadi bahan baku utama dialirkan menuju sea water pit, dan untuk menghambat pertumbuhan biota-biota laut diinjeksikan sodium hipoklorit dengan kadar tertentu. Selanjutnya air laut difiltrasi menggunakan travelling screen untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang berukuran besar.

Dari sea water pit, air laut dialirkan menuju primary filter dengan menggunakan sebuah pompa. Diperjalanan, air tersebut diinjeksi senyawa koagulan FeSO4 yang berfungsi untuk mengumpulkan partikel-partikel berukuran kecil menjadi partikel-partikel berukuran lebih besar sehingga lebih mudah dilakukan proses filtrasi.

Setelah injeksi FeSO4, air dialirkan menuju ke filter pertama yang disebut denganPrimary Filter, dengan tujuan untuk menahan suspended solids yang terkandung di dalam air laut. Filter ini berjenis multi media filter yang berarti menggunakan beberapa jenis komponen yang berbeda pada satu filter. Komponen-komponen tersebut adalah antrasit pada lapisan atas, pasir pada lapisan tengah, garnet pada lapisan paling bawah, dan gravel sebagai media pendukung. Dariprimary filter air dialirkan menuju polishing filter yang memiliki komponen sama dengan primary filter dengan tujuan untuk lebih membersihkan air dari suspended solids yang ada.

Setelah melalui proses filtrasi di primarydan polishing filter, air ditampung di sebuah tangki bernama filter tank. Air difilter tank selain akan menuju ke proses selanjutnya juga digunakan untuk prosesbackwash pada primary dan polishing filter. Tahapan selanjutnya, air dari filter tankdialirkan menuju cartridge filter yang memiliki clearence sebesar 5 μm dengan tujuan untuk melindungi membran reverse osmosis dari suspended solids yang masih mungkin terkandung di dalam air.

Tahap Desalinasi

Air dari cartridge filter dialirkan menuju proses Desalination Reverse Osmosis.Desalination Reverse Osmosis adalah proses filtrasi dengan menggunakan membran semi permeable dengan jalan membalik proses Osmosis. Pada tahap ini, air laut sudah berubah menjadi air tawar, dari konduktivitas 40.000-50.000 μS/cm sebelum masuk proses menjadi 700-800 μS/cm di akhir proses reverse osmosis ini.

Selanjutnya air akan mengalami prosesdecarbonator atau proses menghilangkan kandungan CO2 dalam air. CO2 harus dihilangkan karena ia akan membentuk bikarbonat jika di dalam air dan dapat menurunkan pH. Proses ini dengan jalan menghembuskan udara ke dalam tangki air sisi bawah menggunakan blower, sehingga udara akan mengikat CO2 dalam air.

Setelah itu air ditampung kembali di tangkiPermeate Storage Tank. Dari tangki ini, air dialirkan ke dua jalur yaitu jalur pertama untuk digunakan sebagai potable waterdan service water, dan jalur yang kedua adalah menuju proses demineralisasi.

Air yang digunakan untuk potable danservice water mengalami proses-proses lanjutan sebagai berikut:

Diinjeksi soda ash yang bertujuan untuk menaikkan pH menjadi 9,2-9,6.Penambahan sodium silikat untuk membuat lapisan pasif di permukaan pipa.Air untuk potable water dialirkan ke carbon filter yang bertujuan untuk menghilangkan warna, bau, dan rasa. Kemudian diinjeksikan hipoklorit untuk membunuh mikroorganisme air. Selanjutnya potable water masuk ke potable water tanksebelum dapat dipergunakan secara umum.Sedangkan service water dialirkan keservice tank dan dipergunakan untuk keperluan umum serta kebutuhan pemadam kebakaran.

Tahap Demineralisasi

Tahap ini menggunakan air dari hasil tahap desalinasi. Demineralisasi juga menggunakan proses reverse osmosis, yang membedakan adalah penggunaan membran semi permeable jenis lain. Air yang keluar dari proses ini akan memiliki nilai konduktifitas sebesar hanya 20-30 μS/cm dari 1000 μS/cm pada saat sebelum proses.

Selanjutnya air dialirkan menuju mixed beddengan tujuan untuk menangkap ion-ion baik positif maupun negatif yang terdapat di dalam air dengan menggunakan resin. Resin merupakan polimerisasi dari difinil benzena dan stirine serta ditambah dengan gugus aktif. Kation resin memiliki gugus aktif H+ sedangkan anion resin memiliki gugus aktif OH-.

Prinsip Reverse Osmosis

Air hasil dari proses demineralisasi inilah yang selanjutnya dipergunakan sebagai media kerja untuk proses siklus air - uap air. Selain itu juga dipergunakan sebagai media kerja auxiliary cooling water dan pendingin pada stator generator.

Selasa, 07 Februari 2017

Sistem Proteksi Tenaga Listrik

Duniapembangkitlistrik.blogspot.com - Pada dasarnya semua konstruksi jaringan distribusi tidak ada yang benar-benar aman dari gangguan yang datangnya dari dalam sistem itu sendiri maupun dari dari luar sistem. Gangguan tersebut merupakan potensi yang merugikan ditinjau dari beberapa hal, maka perlunya dipasang sistem proteksi yang berfungsi sebagai berikut:

• Mencegah atau membatasi kerusakan pada jaringan beserta peralatannya.

• Menjaga keselamatan umum.

• Meningkatkan kontinuitas pelayanan

Pada sistem distribusi 20 kV hal yang terpenting pada sistem proteksi selain alat proteksi itu sendiri, sistem pentanahan juga merupakan bagian yang tidak terpisahkan dalam sistem proteksi itu sendiri. Misalnya ada gangguan fasa yang bocor ke tanah, maka bila sistem pentanahan tidak sesuai dengan sistem distribusi yang diproteksi, maka alat proteksi tidak akan bekerja dengan benar, sehingga dapat merusak peralatan jaringan maupun membahayakan keselamatan manusia.

Sistem pentanahan pada kenyataan di PLN terdapat beberapa pola, sehingga sistem proteksinya juga berbeda-beda. Pada perencanaan konstruksi jaringan distribusi untuk menentukan komponen jaringan, misalnya penghantar, harus dipertimbangkan besarnya arus gangguan hubung singkat ketanah dan selanjutnya sistem proteksi yang sesuai, sehingga tujuan membangun konstruksi jaringan distribusi yang aman dan menguntungkan dapat tercapai.

Prinsip Kerja Sistem Proteksi

Melakukan koordinasi dengan tegangan sistem tegangan tinggi seperti: 
• Gardu Induk (GI)
• Transmisi Pembangkitan.
• Mengamankan peralatan dari kerusakan dan gangguan.
• Menghindari kemungkinan terjadinya kecelakaan.
• Melokalisir gangguan.
• Secepatnya membebaskan pemadaman karena gangguan (manuver).
• Mengurangi frekwensi pemutusan.

Syarat-Syarat Sistem Proteksi

- Peka (sensitif).
- Cermat (selektivitas).
- Andal (reliability).
- Cepat.

PENYEBAB GANGGUAN DAN PERELATAN PROTEKSINYA

Gangguan Pada Pembangkit / Generator.

Gangguan jaringan hubung singkat  Satu fasa ke tanah. Dua fasa ke tanah Tiga fasa ke tanah

Dapat mengakibatkan teganggan dan arus yang mengalir pada setiap fasanya menjadi tidak seimbang, sehingga gangguan ini dapat merusak sistem dan juga dapat menyebabkan kerusakan pada Generator dan motor pengerak, sehingga dapat menyebabkan pemadaman aliran listrik. Oleh kerena itu dibutuhkan alat proteksi yang andal untuk mengamankan atau melindungi peralatan-peralatan yang ada di pembangkit energi listrik. mempercepat atau melokalisir apabila terjadi gangguan.

· Proteksi yang digunakan adalah:

Pemutus Tenaga / Circuit Breaker ( PMT/CB)Pemutus Daya (PMT) atau Circuit breaker (CB) adalah peralatan pada sistem tenaga listrik yang berfungsi untuk memutuskan hubungan antara sisi sumber tenaga listrik dan sisi beban yang dapat bekerja secara otomatis ketika terjadi gangguan atau secara manual ketika dilakukan perawatan atau perbaikan.

• Relay Proteksi.
Penggunaan pengaman pemutus daya untuk kerja otomatis perlu dilengkapi dengan peralatan tambahan yang dapat mendeteksi perubahan keadaan yang terjadi pada rangkaian. Peralatan tersebut berupa gulungan yang diberi daya dari sumber DC melalui saklar yang dioperasikan dengan peralatan khusus yang disebut relai (relay).Relai merupakan suatu peralatan yang dilengkapi dengan kontak-kontak yang mampu merubah rangkaian lain. Oleh karena itu pemutus tenaga yang dilengkapi dengan relai digunakan sebagai peralatan perlindungan suatu sistem tenaga dari kemungkinan kerusakan yang diakibatkan oleh gangguan.

Gangguan Pada Saluran Transmisi.

Gangguan ini relatif jarang karena lokasinya memakai tower yang tinggi, namun tetap bisa terjadi, terutama gangguan yang disebabkan oleh petir, kawat yang putus atau disabotasi. Contoh sabotase adalah menggergaji tower sehingga tower menjadi roboh. Proteksi yang digunakan adalah:

         Komponen pengaman pada saluran udara transmisi tegangan tinggi, antara lain :

- Kawat Tanah Atau Grounding.Zeus L.E.C  Lightning Event Counter.

- Dipasang di sepanjang jalur SUTT yang berfungsi untuk mengetanahkan arus listrik saat terjadinya gangguan (sambaran) petir secara langsung. Pentanahan tiang untuk menyalurkan arus listrik dari kawat tanah (ground wire) akibat terjadinya sambaran petir. Terdiri dari kawat tembaga atau kawat baja yang di klem pada pipa pentanahan dan ditanam di dekat pondasi tower (tiang) SUTT.

Gangguan Pada Gardu Induk (GI).

Banyak sekali penyebab gangguan di gardu induk, seperti trafo jebol karena overload atau karena tua, oli trafo yang bocor, tersambar petir, isolator tembus, percikan api atau korona, kelembaban tinggi, peralatan pendukung terbakar dan lain-lain.Proteksi yang digunakan adalah:

• Neutral Grounding Resistance (NGR) adalah komponen yang dipasang antara titik netral trafo dengan pentanahan, dan Neutral Grounding Resistance (NGR) berfungsi untuk memperkecil arus gangguan yang terjadi.

• Circuit Breaker (CB) adalah peralatan pemutus, yang berfungsi untuk memutus rangkaian listrik dalam keadaan berbeban.Circuit breaker (CB) dapat dioperasikan pada saat jaringan dalam kondisi normal maupun pada saat terjadi gangguan. Kerena pada saat bekerja, CB mengeluarkan (menyebabkan timbulnya) busur api, maka pada CB dilengkapi dengan pemadam busur api.

• Lightning Arrester (LA) Berfungsi untuk melindungi (pengaman) peralatan listrik di gardu dari tegangan lebih akibat terjadinya sambaran petir (lightning surge) pada kawat transmisi, maupun disebabkan oleh surya hubung (switching surge). Dalam keadaan normal (tidak terjadi gangguan) LA bersifat isolatif atau tidak bisa menyalurkan arus listrik. Dan sebaliknya apabila terjadi gangguan LA akan bersifat konduktif atau menyalurkan arus listrik ke bumi.

Ø  Relay

Penggunaan pengaman pemutus daya untuk kerja otomatis perlu dilengkapi dengan peralatan tambahan yang dapat mendeteksi perubahan keadaan yang terjadi pada rangkaian. Peralatan tersebut berupa gulungan yang diberi daya dari sumber DC melalui saklar yang dioperasikan dengan peralatan khusus yang disebut relai (relay).Relai merupakan suatu peralatan yang dilengkapi dengan kontak-kontak yang mampu merubah rangkaian lain. Oleh karena itu pemutus tenaga yang dilengkapi dengan relai digunakan sebagai peralatan perlindungan suatu sistem tenaga dari kemungkinan kerusakan yang diakibatkan oleh gangguan.

Gangguan Pada JTM. 

Banyak sekali gangguan yang dialami oleh Jaringan tegangan menengah (JTM) misalnya tertimpa pohon, terkena sayap burung atau kelelawar, kerangka layang-layang yang menempel atau lengket di jaringan, tiang TV yang roboh dan kena jaringan, fuse (pengaman/sekering) tegangan menengah putus, dan lain sebagainya. Proteksi yang digunakan adalah:

• Lightning Arrester adalah peralatan pada sistem tenaga listrik yang berfungsi sebagai pengaman terhadap tegangan surja yang terjadi ketika terjadi sambaran petir. Sambaran petir pada jaringan hantaran udara sistem tenaga listrik merupakan suntikan muatan listrik yang menimbulkan kenaikan tegangan sesaat yang cukup besar pada jaringan. Agar tegangan lebih tersebut tidak merusak isolasi peralatan pada jaringan, maka dipasang pelindung yang akan mengalirkan surja petir tersebut ke tanah.

• Isolator  mempunyai peranan penting untuk mencegah terjadinya aliran arus dari konduktor phasa ke bumi melalui menara pendukung (tiang). Dengan demikian,  isolator merupakan proteksi dalam sistem transmisi energi listrik.

Gangguan Pada Distribusi atau JTR.

Gangguan tegangan rendah atau distribusi yang sering ada seperti tidak setabilnya tegangan listrik, kendornya sambungan, kabel terseret oleh mobil besar seperti truk atau bis, tiang ditabrak mobil, kabel meleleh karena terlalu panas, tertimpa pohon dan lain sebagainya.Proteksi yang digunakan adalah:

• Fuse Cut Out (FCO)Cut out biasanya digunakan pada jaringan distribusi 20 kV untuk proteksi trafo distribusi dari arus lebih akibat hubung singkat, dan juga diletakkan pada percabangan untuk proteksi jaringan. Prinsip kerjanya adalah ketika terjadi gangguan arus maka fuse pada cut out akan putus, seperti yang ada pada SPLN 64 tabung ini akan lepas dari pegangan atas, dan menggantung di udara, sehingga tidak ada arus yang mengalir ke Trafo.

• Sekring Gardu / Pelebur TR biasanya digunakan pada jaringan distribusi 20 kV untuk proteksi jaringan tegangan rendah (JTR) dari arus lebih akibat hubung singkat. Prinsip kerjanya adalah ketika terjadi gangguan arus maka fuse pada sekring akan putus, sehingga tidak ada arus yang mengalir ke jaringan tegangan rendah (JTR).

Gangguan Saluran Rumah (APP).

Gangguan yang sering terjadi berupa teganggan yang tidak setabil naik dan turunnya daya listrik, KWH meter rusak dan MCB lemah atau rusak. Poteksi yang digunakan adalah:

Miniature Circuit Breaker (MCB)Miniature circuite breaker atau MCB merupakan komponen listrik yang bekerja dengan sistem thermal atau panas. Didalamnya terdapat bimetal, dimana bila arus listrik yang mengalir melebihi ukuran tertentu (karena kelebihan beban atau terjadi hubung singkat) dari MCB ini, maka bimetal ini secara mekanis akan memutus aliran listrik dan menggerakkan tuas ke posisi “OFF”.

Secara umum fungsi MCB antara lain :
• Membatasi Penggunaan daya Listrik.

• Mematikan listrik secara otomatis apabila terjadi hubungan singkat.

• Membagi daya pada instalasi rumah menjadi beberapa bagian, sehingga lebih mudah untuk mendeteksi kerusakan instalasi listrik.

 
biz.