Yonas Post : tentang Motor listrik

Kamis, 02 Mei 2013
Posted by Unknown
Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi energi listrik disebut generator atau dinamo. Motor listrik dapat ditemukan pada peralatan rumah tangga seperti kipas angin, mesin cuci, pompa air dan penyedot debu.

Motor listrik yang umum digunakan di dunia Industri adalah motor listrik asinkron, dengan dua standar global yakni IEC dan NEMA. Motor asinkron IEC berbasis metrik (milimeter), sedangkan motor listrik NEMA berbasis imperial (inch), dalam aplikasi ada satuan daya dalam horsepower (hp) maupun kiloWatt (kW).
Motor listrik IEC dibagi menjadi beberapa kelas sesuai dengan efisiensi yang dimilikinya, sebagai standar di EU, pembagian kelas ini menjadi EFF1, EFF2 dan EFF3. EFF1 adalah motor listrik yang paling efisien, paling sedikit memboroskan tenaga, sedangkan EFF3 sudah tidak boleh dipergunakan dalam lingkungan EU, sebab memboroskan bahan bakar di pembangkit listrik dan secara otomatis akan menimbulkan buangan karbon yang terbanyak, sehingga lebih mencemari lingkungan.
Standar IEC yang berlaku adalah IEC 34-1, ini adalah sebuah standar yang mengatur rotating equipment bertenaga listrik. Ada banyak pabrik elektrik motor, tetapi hanya sebagian saja yang benar-benar mengikuti arahan IEC 34-1 dan juga mengikuti arahan level efisiensi dari EU.
Banyak produsen elektrik motor yang tidak mengikuti standar IEC dan EU supaya produknya menjadi murah dan lebih banyak terjual, banyak negara berkembang manjdi pasar untuk produk ini, yang dalam jangka panjang memboroskan keuangan pemakai, sebab tagihan listrik yang semakin tinggi setiap tahunnya.
Lembaga yang mengatur dan menjamin level efisiensi ini adalah CEMEP, sebuah konsorsium di Eropa yang didirikan oleh pabrik-pabrik elektrik motor yang ternama, dengan tujuan untuk menyelamatkan lingkungan dengan mengurangi pencemaran karbon secara global, karena banyak daya diboroskan dalam pemakaian beban listrik.
Sebagai contoh, dalam sebuah industri rata-rata konsumsi listrik untuk motor listrik adalah sekitar 65-70% dari total biaya listrik, jadi memakai elektrik motor yang efisien akan mengurangi biaya overhead produksi, sehingga menaikkan daya saing produk, apalagi dengan kenaikan tarif listrik setiap tahun, maka pemakaian motor listrik EFF1 sudah waktunya menjadi keharusan.

Prinsip kerja motor listrik

Pada motor listrik tenaga listrik diubah menjadi tenaga mekanik. Perubahan ini dilakukan dengan mengubah tenaga listrik menjadi magnet yang disebut sebagai elektro magnet. Sebagaimana kita ketahui bahwa : kutub-kutub dari magnet yang senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama, tarik-menarik. Maka kita dapat memperoleh gerakan jika kita menempatkan sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dan magnet yang lain pada suatu kedudukan yang tetap.







Source : http://id.wikipedia.org/wiki/Motor_listrik
visualisasi ikon untuk artikel ini
Listrik di Indonesia, menurut yang dilansir dari Koran Kompas beberapa waktu yang lalu sedang krisis. Beberapa pembangkit yang seharusnya menyuplai listrik ke pulau Jawa dan Bali mengalami kerusakan atau setidaknya mengalami penurunan daya listrik. Hal ini tentu saja membuat gusar beberapa orang, terutama yang nantinya mungkin akan mengalami pemadaman. Tapi sebenarnya seberapa tahu kita terhadap masalah ini? Atau lebih umumnya, apakah anda mengetahui bagaimana sebenarnya listrik diproduksi dan didistribusikan?
Untuk menjawab pertanyaan itulah, kenapa akhirnya saya mencoba membuat artikel umum mengenai pengetahuan perlistrikan kita, dan ingin mengajak pembaca untuk lebih melihat kedalam mengenai produksi listrik, khususnya di Jawa dan Bali.

Listrik tidak bisa disimpan secara efektif
Dalam skala besar, saat ini tidak ada teknologi yang cukup efisien digunakan untuk menyimpan energi listrik yang dihasilkan oleh pembangkit, untuk detailnya saya tidak mengetahui secara pasti, tapi kalau saya boleh berpendapat, mungkin dari sisi biaya mengubah arus AC ke arus DC untuk kemudian disimpan didalam baterai masih mahal, belum lagi dilihat dari sisi efisiensi loss dan lain sebagainya, -ini hanya asumsi saya saja-.

Karakteristik inilah yang membuat industri pembangkitan jauh berbeda secara prinsip dengan industri lain, katakanlah industri customer’s good.
Industri customer’s good beroperasi untuk mengisi stok, sangat jarang saya temui industri customer’s good yang langsung mendistribusikan barangnya langsung setelah keluar dari lini produksi terakhirnya, adanya faktor menyimpanan ini membuat gangguan pada produksi barang cenderung tidak berpengaruh, karena kekurangan ini bisa diambil dari stok barang yang ada di gudang.
Tidak demikian dengan industri pembangkit. Industri pembangkit karena tidak bisa menyimpan hasil produksinya, yaitu listrik (dalam bentuk arus AC), cenderung untuk berproduksi sesuai dengan demandnya, yaitu kebutuhan listrik nasional, atau dalam konteks ini, kebutuhan listrik Jawa Bali. Berproduksi melebihi apa yang diminta, maka sisanya akan terbuang percuma, berproduksi dibawah permintaan, maka akan dicomplaint oleh pelanggan, belum lagi biasanya suatu powerplant yang trip(mati) biasanya akan “menarik” powerplant-powerplant sekitarnya. Juga tidak mustahil kalau kemudian di demo masyarakat dan lain-lain.

Pembangkitan listrik
Secara umum, listrik dihasilkan oleh sebuah pembangkit, atau lebih mudah disebut generator. Prinsip pembangkitan listrik dari sebuah generator, mirip-mirip dengan pelajaran fisika tentang GGL, gaya gerak listrik, kecuali Generator akan menghasilkan listrik tiga fase.

Analogi mudahnya adalah dinamo di sepeda anda (kalau ada) yang bisa membuat lambu sepeda anda menyala bila dinamo tadi dihubungkan dengan roda, biasanya roda depan.

Bila kita upscale kedalam skala industri, maka anggap saja generator tadi dihubungkan dengan tenaga penggeraknya sehingga dapat berputar dan menghasilkan listrik.

Jenis pembangkit listrik
Sebelum kita beranjak lebih jauh, maka sebelumnya saya mau mengajak anda untuk mengenal jenis-jenis pembangkit yang ada di Dunia saat ini.
Bila kita melakukan klasifikasi dari sisi bahan bakar, maka pembangkit akan dibagi menjadi beberapa jenis yang anda pasti sudah familiar:
  • Batubara
  • Nuklir
  • Gas
  • Panas Bumi
  • Biogas
  • Matahari, dan lainnya.
Bila kita melakukan klasifikasi berdasarkan penggerak utamanya, maka akan terbagi menjadi beberapa jenis, yaitu:
  • Turbin uap
  • Turbin gas
  • Turbin air
  • Reciprocating engine, dan mungkin masih ada lagi yang saya tidak tahu.
Berdasarkan pengalaman, hampir semua pembangkit yang saya kunjungi biasanya digerakkan oleh turbin uap. Yang berbeda hanya pada bahan bakar pembuatan uapnya. Beberapa menggunakan batubara untuk memanaskan fluidanya, beberapa menggunakan gas, dan yang sekarang sedang menjadi perdebatan, adalah menggunakan nuklir sebagai bahan bakar pemanasan uap.

Karena klasifikasi berdasarkan bahan bakarnyanya sudah cukup straightforward, maka selanjutnya saya akan menjelaskan berdasarkan tenaga penggeraknya saja.

Uap:
PLTU adalah pembangkit yang menggunakan uap untuk memutar turbinnya yang akan menggerakkan generator dan akhirnya menghasilkan listrik. Uap ini dihasilkan oleh proses pemanasan yang terjadi di Boiler.
Uap yang dihasilkan oleh boiler tentu saja tidak sama dengan uap yang keluar pada saat kita memasak air di dapur. Pemanasan di boiler pada pembangkit ini demikian panasnya sehingga uap yang dihasilkan akan berada pada fase superheated, uap yang penuh energi inilah yang “dihantamkan” ke bilah-bilah turbin, sehingga turbin akan berputar dan menghasilkan listrik melalui generatornya.
Karena rumitnya proses dari mulai memanaskan uap sampai dengan mulai memutar turbin selain juga karena adanya inersia termodinamika dalam sistemnya, maka PLTU yang di hot start baru mulai berproduksi setelah kurang lebih 5 jam. Bila proses pembangkitan dimulai dengan cold start, maka bisa ditebak, kurang lebih butuh 16 jam untuk mulai menghasilkan listrik.

skematik pembangkit listrik
Skematik PLTU secara umum

Gas:
PLTG, secara prinsip hampir sama dengan PLTU, hanya saja uapnya diganti dengan gas. Karena karakteristik uap dan gas secara umum berbeda, maka akan ada beberapa prinsip dasar yang berbeda antara turbin uap dan turbin gas, selain itu, gas yang dipakai dalam PLTG bisa dibilang lebih mudah untuk disiapkan daripada uap, sehingga sebuah PLTG bisa mulai berproduksi dari keadaan “dingin” dalam hitungan menit, sebut saja sekitar 10 menit sampai 30 menit, ini jauh lebih cepat dari apa yang bisa dilakukan oleh sebuah PLTU.
Satu hal yang menarik pada PLTG adalah gas yang keluar dari turbin biasanya masih cukup panas. Cukup panas sehingga bila di sebelah PLTG ada sebuah PLTU, maka gas hasil proses di PLTG masih dapat digunakan untuk memanaskan boiler kepunyaan PLTU. Inilah kemudian yang dikenal dengan sebutan combine cycle, sebuah Pembangkit yang terdiri dari PLTG dan PLTU.

Air:
PLTA, seperti yang telah diketahui melalui pelajaran IPA di sekolah dulu adalah pembangkit yang paling sederhana, tujuan turbin pada PLTA adalah untuk “menangkap” energi potensial yang berasal dari fluida yang jatuh dari ketinggian tertentu.
Turbin pada PLTA ini, melalui penyempurnaan berpuluh-puluh tahun, telah didesain seefisien mungkin sehingga bisa dikatakan bahwa sebagian besar energi potensial yang berasal dari air bisa “ditangkap” dan digunakan untuk menggerakkan generator.
Karena PLTA ini mempunyai komponen dan juga prinsip yang lebih simpel, sebuah PLTA bisa menaikkan kapasitas pembangkitannya secara cepat dalam hitungan satuan menit kalau bukan detik.

Pembangkit listrik terbesar di dunia: Itaipu
Itaipu: PLTA terbesar di Dunia

Reciprocating engine:
Reciprocating engine adalah jenis penggerak lain dari sebuah generator. Di Indonesia, pembangkit jenis ini tersebar lebih banyak di luar Jawa. Biasanya berbahan bakar solar diesel, walaupun ada yang digerakkan gas juga.

Di Jawa dan Bali hanya tiga jenis penggerak yang umum digunakan, yaitu uap, gas dan air. Ketiga karakteristik pembangkit yang berbeda inilah yang kemudian menjadi dasar dalam melakukan strategi pendistribusian listrik ke seantero Jawa dan Bali.

Efisiensi Pembangkit Listrik
Sesuai dengan hukum termodinamika kedua (kalau saya tidak salah) maka akan selalu ada heat loss ke sistem lingkungan dalam peroses pembangkitan, oleh karena itu efisiensi pembangkit listrik pasti tidak mungkin 100%. Dan karena batasan teknologi sekarang, efisiensi pembangkit biasanya berkisar antara 20%-30%. Khusus untuk gas, dimana hasil sampingannya (berupa gas panas) masih bisa digunakan untuk turbine uap lainnya, maka efisiensi total bisa mencapai 40%-60%. Pada beberapa negara yang punya empat musim, hasil sampingan berupa panas tadi biasanya disalurkan ke rumah-rumah, sebagai pengganti pemanas pada musim dingin. Atau bisa saja hasil sampingan berupa panas tadi digunakan untuk proses lain, seperti yang terjadi di Timur tengah, dimana hasil sampingan tadi digunakan dalam proses desalinasi air laut.

Potret penggunaan listrik di Jawa dan Bali
Dalam pendistribusikan load ke seluruh pembangkit di pulau Jawa dan Bali secara umum dalam menghadapi demand pengguna listrik, maka dibentuk suatu unit bisnis baru oleh PLN yang diberi nama P3B (Penyaluran dan Pusat Penyalur Beban). P3B inilah yang –secara umum- mengatur kapan suatu pembangkit mulai beroperasi dan kapan tidak. Suatu pembangkit yang pada saat diminta untuk beroperasi tidak dapat melakukannya biasanya akan mendapatkan denda, dan seterusnya, dan seterusnya.

Untuk lebih mengenal karasteristik pembebanan listrik di pulau Jawa dan bali maka saya mengambil gambar ini dari website P3B (diambil jam 14:34)

Kurva beban PJB
Bisa dilihat bahwa grafik pembebanan di pulau Jawa dan Bali cukup banyak berfluktuasi dengan puncak beban di sekitar pukul 19:00

Dengan melihat grafik diatas dan waktu startup turbine yang berbeda-beda untuk setiap jenisnya, maka untuk pulau Jawa dan Bali, mau tidak mau pendistribusian beban harus melalui tiga jenis pembangkit, dengan pembangkit jenis uap menjadi pembangkit baseline, pembangkit jenis gas menjadi pengisi lubang di Baseline dan membantu menyangga beban puncak, dan pembangkit jenis Air menjadi penyangga beban puncak saja.
Melihat kurva diatas pula, maka kebijakan mengenai pembangunan pembangkit baru juga harus merefleksikan kurva demand sesuai dengan proyeksi kebutuhan listrik dimasa depan.

Beberapa skenario lain menyangga kebutuhan listrik Jawa-Bali
Kurva 01
Menurut saya, membangun PLTU baru sebanyak 100 buah dengan grafik kurva load yang sangat fluktuatif juga bukan pilihan bagus, mengingat akan banyak sekali energi yang akan terbuang percuma, terlebih bila semuanya misalnya berupa PLTU. Disinilah desain besar perlistrikan nasional menjadi hal yang diperlukan dalam menentukan arah kebijakan kedepannya.



kurva 02
Membangun terlalu banyak reaktif powerplant juga tidak akan begitu menguntungkan dari segi bisnis maka walaupun mungkin efisien. Hal ini dikarenakan break event point suatu powerplant sedikit banyak tergantung dari running hoursnya, sehingga PLTG yang hanya hidup dari jam 16:00 sampai 21:00 mungkin akan mencapai BEP let say..100 tahun lagi mungkin :D


Dengan memperhitungkan berbagai hal, maka nantinya akan terlihat berapa powerplant yang harus menjadi base load powerplant dan berapa yang menjadi powerplant mendukung peak, disinilah kemudian peran P3B menjadi krusial.

Penutup
Bisnis pembangkit adalah salah satu dari sedikit bisnis yang memerlukan kehandalan sebagai bagian dari strategi bisnisnya - selain oil, dan refinery-, oleh karena itu mungkin sudah saatnya kita memberi perspektif yang berbeda dalam mengomentari berbagai macam problem didalamnya. Semoga sedikit info dari saya mengenai pembangkit listrik bisa menambah wawasan semuanya tentang kelistrikan di Jawa dan Bali. Tidak lupa saya ingatkan; HEMAT LISTRIK, TEMAN!! :D



Source : http://anthronic.com/?itemid=278
informasi PJB Muara Tawar
Pembangkit listrik di PT PJB UP Muara Tawar terdiri atas :

- 5 unit PLTG (Gas Turbine) kapasitas @ 145 MW (Blok I Combine Cycle, Blok II Open Cycle).
- 1 unit PLTGU (Steam Turbine) kapasitas 219 MW ( Combine Cycle Blok I)

Mulai operasi :
- GT 1.1 tanggal : 23 Januari 1997
- GT 1.2 tanggal : 18 Maret 1997
- GT 1.3 tanggal : 9 April 1997
- GT 2.1 tanggal : 15 Mei 1997
- GT 2.2 tanggal : 20 Juni 1997
- ST 1.4 tanggal : 8 Oktober 1997
Secara kelistrikan UP Muara Tawar akan terhubung langsung dengan sistem SUTET 500 KV Jawa-Bali.
Spesifikasi Turbin dan Generator PLTG Muara Tawar
I. Gas Turbin
Produksi : ABB (Swiss)
Type : GT 13 E 2 Dual
Bahan Bakar : HSD/Gas
Jumlah Burner : 72 Buah
Nox Reduction : Water Injection
II. Generator
Pabrik : ABB Turbo Generator
Daya Max : 168 MW (210MVA)
Power Factor : 0,8
Tegangan Stator : 16 KV (15,6 KV – 16,4 KV)
Arus Stator : 6,594 KA (MAX)
Temp Stator : MAX 1. 120 C
MAX 2. 130 C
Sistem Pendingin : Udara / Air
Arus Excitasi : 1326 A
TURBIN : 5 Tingkat
KOMPRESSOR : 21 Tingkat
INLET FILTER : 900 Buah


Gambar 1. ABB GT 13 E2

Gambar 2. sudu-sudu Turbin sebanyak 5 tingkat dan
Kompresor sebanyak 21 tingkat

Prinsip Operasi
PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas) adalah proses pembangkitan energi listrik dimana rotor generator digerakkan(putar) oleh tubin yang di putar oleh gas hasil pembakaran udara bertekanan (dari kompresor) dengan bahan bakar (minyak atau gas).
Siklus pada Turbin gas merupakan sebuah siklus terbuka, artinya gas hasil pembakaran yang telah digunakan untuk memutar turbin langsung dibuang ke udara. Proses kerjanya:
Udara masuk ke dalam kompresor, untuk dinaikkan suhu dan tekanannya. Udara bertekanan kemudian masuk ke dalam ruang bakar (combuster). Dalam ruang bakar udara dan bahan bakar (HSD/gas) di bakar. Gas hasil pembakaran dialirkan menggerakkan sudu-sudu turbin untuk memutar poros. Poros ini merupakan rotor dari generator (altenator) juga. Dengan adanya penguatan arus medan (eksitasi) pada rotor akan memunculkan medan pada belitan rotor generator, sehingga saat rotor diputar maka akan di hasilkan tegangan bolak-balik (ggl) di stator generator.
Gambar 3. Siklus PLTG

Komponen-komponen utama PLTG terdiri dari :
1. Kompresor
Kompresor merupakan peralatan yang berfungsi memasok udara bertekanan kedalam ruang bakar sesuai kebutuhan dan sebagai pendingin serta udara kontol saat beroperasi. Kompresor terdiri atas sudu-sudu yang bertingkat, energi kinetik fluida akan masuk dari satu sidu ke sudu tinggat berikutnya dengan diikuti penambahan tekanan.
Pada ABB GT 13 E 2 kompresor memiliki 21 tingkat.

2. Ruang Bakar (Combuster)
Ruang bakar berbentuk cincin angular yang terdiri dari 6 sektor dengan 72 burner. Proses pembakaran di ruang bakar terdiri atas udara bertekanan dari kompresor, bahan bakar (minyak/gas) dan api dari ignitor. Pada proses pembakaran, temperatur akan naik, tetapi tekanan tetap. Bahan bakar di masukkan melalui dual fuel nozzle burner, yang akan menyemprotkan minyak atau gas yang dikabutkan. Gas hasil pembakaran ini akan di teruskan ke sudu-sudu turbin untuk menggerakkan rotor turbin. Bahan bakar yang digunakan adalah HSD dan Gas.
Gambar 4. Ruang bakar

4. Turbin
Turbin berfungsi merubah energi panas hasil pembakaran di ruang bakar menjadi energi gerak (putar). Gas panas yang dihasilkan dari pembakaran akan masuk ke turbin, dan berekpansi ke tekanan udara luar melalui barisan sudu turbin.

5. Generator
Generator berfungsi merubah energi mekanik dari putaran poros menjadi energi listrik. Generator yang digunakan adalah generator sinkron yang akan membangkitkan tegangan bolak-balik berdasarkan prinsip dasar elektromagnetik. Kumparan medan di rotor yang di suplly dengan arus DC (eksitasi) dan berputar akan menginduksikan ggl/tegangan bolak balik di stator generator.

Komponen-komponen bantu PLTG antara lain :
1. Air Intake yang berfungsi mensuplai udara bersih untuk kompresor. Udara luar sebelum masuk kompresor akan di saring (filter) yang berjumlah 900 buah.
Gambar 5. Air Intake

2. VIGV, Variable Inlet Guide Vanes yang berfungsi mengatur jumlah volume udara yang di kompresikan sesuai dengan kebutuhan turbin. Jumlah udara yang masuk akan disesuaikan dengan sudut pembukaan sudu-sudu(daun- daun pintu) VIGV. Dimana saat start sudut adalah -62 degre, sedangkan terbuka penuh adalah (beban base load) sudut 0 degre.
Gambar 6. VIGV System
3. Ignitor
berfungsi agar udara dan bahan bakar dapat bercampur maka di awal pembakaran perlu adanya ignitor. Pada UP Muara tawar digunakan gas propane atau elpiji sebagai ignitor.

4. NOx Water System,
yaitu sistem penambahan air dengan kompresor bertekanan tertentu (di automizing) ke ruang bakar saat turbin menggunaan bahan bakar HSD. Hal ini bertujuan mengurangi emisi gas buang NOx yang berbahaya bagi lingkungan, dan juga peralatan (sudu-sudu turbin).

5. Blow off valve
berfungsi untuk mengurangi besarnya aliran udara yang masuk ke kompresor utama atau membuang udara dari tingkat tertentu. Hal ini untuk menghindari stall.

6. Lube Oil System,
untuk memberikan pelumasan dan pendingin bearing-bearing turbin, compresor , dan generator. Memberi supply minyal (oil) untuk jacking oil system. Juga untuk memberi supply untuk power oil system.

7. Hydraulic rotor baring, berfungsi untuk memutar rotor pada saat unit standby atau shutdown (turning motor). Dimana bila tidak ada sistem rotor barring, akan menyebabkan poros turbin bengkok, dan saat di start akan muncul vibrasi yang dapat menyebabkan unit trip. Putaran pada rotor baring.


Sistem Kontrol Operasional Turbin gas :
A. EGATROL (kontrol utama gas turbin) yang mengatur :
1. StartUp Control : mengatur sequence start da stop Gas turbin secara otomatis.
2. Load/Frekuensi Control : mengatur operasi gas turbin untuk mendapatkan beban yang di inginkan sesuai set poinnya.
3. Temperature Control : mengatur operasi gas turbin saat beban maksimum (base load)

B. UNITROL
Mengatur kerja Excitasi (tegangan generator) sesuai sinyal input dari sistem Egatrol.

Pengaman Operasi pada Turbin gas
Trip pada gas turbin dipengaruhi oleh sistem proteksi GT termasuk supply bahan bakar. Jika GT trip maka damper gas keluar akan menutup dengan kecepatan tinggi dan katup isolasi juga trip. ada lima jenis proteksi gas turbin :
1. Alarm
2. PLS
3. PLST
4. Trip
5. Manual Trip







Source : http://yogilaksono.blogspot.com/2009/06/training-di-muara-tawar.html



Sistem Pendingin dan Perapat udara mempunyai tugas :
  1. Mendinginkan rotor dan shaft.
  2. Melindungi bagian-bagian atau spare part yang panas terutama pada ruang baker, vanes dan blade.
  3. Sebagai perapat pada inlet compressor untuk mencegah uadara yang tidak tersaring oleh filter masuk ke dalam compressor.
  4. Sebagai perapat bagian bearing untuk mencegah udara panas masuk kebagian dalam bearing.
Pendingin udara yang diambil dari stage compressor aksial yang berbeda-beda dan dari sisi buang compressor di alirkan kembali ke aliran udara panas.
Tekanan udara pendingin pada sisi ekstraksi selalu lebih tinggi dari pada sisi hisap/masuk sehingga mencegah terjadinya aliran balik.
BAGIAN-BAGIAN UTAMA  SISTEM
  1. Sistem udara pendingin dan perapat MBH31 untuk bagian gas buang turbin  untuk mencegah masuknya udara panas ke dalam bearing.
  2. Sistem  udara pendingin MBH32 untuk stage 4 dan 5 pada turbin
  3. Udara pendingin dan perapat MBH34 untuk annular combustor
  4. Sistem udara pendingin MBH34 untuk dudukan vane pada stage 1 dan 2 dari vane turbin
  5. Sistem udara pendingin MBH34 untuk stage 1, 2, dan 3 dari blade turbin
  6. Sistem udara perapat MBH 35 untuk sisi inlet compressor
  7. Peralatan safety dan monitor.

DESKRIPSI SISTEM
Sistem Udara Perapat MBH 35 Untuk Bagian Inlet Kompressor
Udara perapat untuk bagian inlet compressor diambilkan dari stage 4 compressor. Dari titik ektraksi pipa dibagi menjadi 2 cabang / aliran. Aliran pertama untuk udara perapat MBH 35 yang langsung dihubungkan pada rumah bearing compressor, dimana alirannya ditentukan oleh orifice. Aliarn udara didalam casing bearing compressor dibagi menjadi :
  1. Bagian 1, aliran menuju labirin seal dan masuk ke axial compressor setelah Variabel Inlet Guide Vane (VIGV)
  2. Bagian 2, aliran masuk diantara bagian bearing compressor dan casing udara intake, dengan demikian mencegah udara yang belum tersaring (udara kotor) masuk ke dalam compressor.

 Sistem Udara Pendingin dan Perapat MBH 31 Untuk Bagian Belakang Turbin
Aliran / cabang ke-dua dari percabangan pada stage 4 kompressor, udara langsung dialirkan menuju bagian exhaust (pembuangan) melalui sebuah orifice. Sebelum rumah bearing, pipa dibagi menjadi 2 cabang, oleh karena itu aliran udara perapat dan pendingin masuk pada exhaust rumah bearing dan berakhir pada 2 flange yang saling berhubungan. Aliran udara melewati rumah bearing dan sekalian mendinginkan bagian akhir dari shaft. Setelah itu udara keluar melalui celah antara exhaust bearing dan shaft  mencegah exhaust gas masuk ke bagian dalam exhaust bearing. Kemudian udara keluar menuju exshaust gas. 
Udara Pendingin MBH 32 Pada Bagian Ujung Turbin Blade
Udara Pendingin MBH 32 untuk blade turbin stage 4 dan 5 dimbilkan dari compressor stage 12 dengan menggunakan orifice. Stelah meninggalkan saringan udara, udara mengalir menuju bagian ujung dari rotor. Kemudian udara masuk ke rotor melalui lubang sampai menuju lubang pada shaft chamber. Udara Pendingin disalurkan melalui lubang radial dan mendinginkan ujung shaft yang mengalir dari dasar blade (sudu) turbin stage 4 dan 5. Kemudian udara pendingin mengalir menuju exhaust gas.
Udara Pendingin  MBH34 Untuk Annular Combustor
Annular Combustor didinginkan oleh udara compressor sisi discharge. Setelah meninggalkan axial compressor udara masuk ke plenum, dari situ sebagian besar aliran udara langsung menuju outer linier yang sedang terbuka yang ada pada ruang bakar. Sedangkan sebagian kecil udara  mengalir menuju ruang diantara outer liner dan ruang bakar. Aliran udara yang langsung menuju ruang antara outer liner dan ruang bakar membantu meningkatkan proses pendinginan. Beberapa bagian udara pendingin masuk ke ruang bakar langsung melewati lubang, sedangkan sisa udara yang merupakan bagian utama udara pendingin mengalir melewati EV Burners.

Udara Pendingin MBH34 untuk Dudukan Vane dan Stage 1 dan 2 Vane pada Turbin
Beberapa bagian aliran udara pendingin dari plenum yang berasal dari sisi discharge compressor mengalir melewati lubang dan chanel sampai dudukan vane dan mendinginkan bagian dasar vane turbin stage 3 dan 4. Selanjutnya terjadi pendinginan pada bagian pelindung panas yang terletak berhadapan dengan turbin stage 2 dan 3 (lihat gambar 4).
Udara pendingin untuk vane stage 2, masuk ke vane melalui lubang pada dudukan vane dan langsung dari plenum.
Udara pendingin untuk vane stage 1, disediakan langsung dari plenum sebanyak mungkin.
Vane baris 1 dan 2 pada bagian turbin adalah :
  1. Pendinginan bagian dalam dilakukan dengan cara perpindahan panas dari material vane (baja) ke udara pendingin.
  2. Pendinginan permukaan dengan cara memisahkan permukaan vane dari pembakaran gas. Diharuskan udara meninggalkan bagian dalam vane melalui lubang yang sudah ditentukan.
Udara Pendingin untuk Blade (Sudu) 1, 2, da 3 Turbin
Udara pendingin untuk 3 stage pertama dari turbin adalah aliran udara dari sisi discharge compressor langsung diantara rumah rotor bagian dalam dan shaft. Udara pendingin mengalir melalui annular casing dengan diarahkan oleh nozzle pendingin udara sampai menuju lubang bagian depan sisi masuk rotor turbin. Bagian pertama udara pendingin langsung menuju lubang pendingin sudu turbin stage 1, 2, dan 3 yang didesain berlubang sebagai tempat aliran udara. Setelah digunakan untuk mendinginkan, udara dilepas ke aliran gas panas melewati lubang pada sisi samping dan atas sudu. Sedangkan sisanya mengalir melewati bermacam-macam saluran, mendingikan shaft, pelindung panas, dan bagian bawah sudu sebelum udara pendingin digunakan untuk penambahan aliran udara pada pembakaran gas.

OPERASI DAN SUPERVISI SECARA UMUM
Sistem udara pendingin dan udara perapat harus beroperasi sesuai buku petunjuk operasi. Dan beroperasi mulai dari start rotor sampai kembali unit shut down.
PERALATAN PENGONTROL SYSTEM
Pengontrol Tekanan
  1. Pengukur tekanan MBA80 CP011/012/016 yang memonitor tekanan pada discharge compressor (Pk2) dan lhasil pengukuran ditampilkan pada Operation Station (OS). Hasil pengukuran ini selanjutnya sebagai persyaratan untuk menentukan Turbin Inlet Temperatur (TIT).
  2. Pengukur Tekanan MBA80 CP020 yang memonitor tekanan pada compressor stage 12 dan menampilkanya pda OS.
  3. Pengukur tekanan MBA80 031/032 yang memonitor sisi discharge compressor dan menampilkanya pada OS.
  4. Pengukur Differential MBH32 CP001 yang memonitor perbedaan tekanan antara compressor stage 12 dan exhaust bearing dan menampilkannya pada OS.
  5. Pengukur  Differential Pressure MBH33 CP011 yang memonitor perbedaan tekanan antara sisi discharge compressor dan sisi inlet turbin bagian depan dan menampilkanya pada OS.
  6. Pengukur Differential Pressure MBH34 CP001/003 yang memonitor perbedaan tekanan antara sisi disharge compressor dan udara pendingin pada penutup ruang bakar dan menampilkanya pada OS.
Pengontrol Temperatur
  1. Pengukur Temperatur MBA30 CT009 yang memonitor temperature udara sebelum masuk bagian depan rotor pada ujung turbin.
  2. Pengukur Tempratur MBA80 CT001/002/003/004 yang memonitor temperature udara pada sisi discharge compressor dan menampilkanya pada OS.
PROTEKSI DAN PENYEBAB KESALAHAN
Fungsi dari adanya peralatan proteksi adalah agar beroperasi secara aman dan meningkatkan efisiensi dan keandalan unit. Adapun system proteksi yang ada adalah :
  1. Alarm
  2. Protective Load Shedding (PLS)
  3. Trip
Semua system proteksi harus selalu di periksa agar berfungsi degan benar sehingga keandalan unit bisa dipertahankan.
MALFUNGSI OPERASI DAN KEMUNGKINAN PENYEBABNYA
Temperatur Rotor pada ujung Turbin tinggi
Pengontrol           :     Sensor temperature MBA30 CT009
Alarm                  :     Terjadi jika bertambah melebihi setting temperature.
Penyebab            :     Terjadi kebocoran pada pipa udara pendingin.
Malfungsi Tranmitter Pengukur Tekanan
Pengontrol           :     Sensor Tekanan MBA80 CP011/012/016
Alarm                  :     Terjadi jika satu atau dua transmitter mengalami malfungsi.
Trip                     :     Terjadi jika 3 Trasmitter mengalami malfungsi.
Penyebab            :     Transmitter tidak fungsi atau mengalami kerusakan.
Settingnya tidak benar
Terjadi kebocoran pada pipa
Selenoid valve tidak bisa pada posisi buka.
Perbandingan hasil pengukuran “differential pressure MBH32 CP001” ke “tekanan compressor stage 11 MBA80 CP020 diluar angka setting yang diijinkan.
Pengontrol           :     Pressure transmitter MBH32 CP001 / MBA80 CP020.
Alarm                  :     Terjadi jika perbandingan tekanan MBH32 CP001 ke MBA80 CP020 bertambah melebihi range yang ditentukan.
Penyebab            :     Kompresso kotor
Terjadi kebocoran pada pipa blow of valve.
Perbandingan hasil pengukuran “differential pressure MBH34 CP001 / MBH34 CP003” ke “sisi discharge kompressor MBA80 CP031 / CP032 diluar angka setting yang diijinkan.
Pengontrol           :     Pressure transmitter MBH34 CP001 / MBH34 CP003, MBA80 CP031 / CP032.
Alarm                  :     Terjadi jika perbandingan tekanan MBH32 CP001 ke MBA80 CP020 atau MBH32 CP001 ke MBA80 CP003 bertambah melebihi range yang ditentukan.
Penyebab            :     Kebocoran pipa
Kompressor kotor.
Differential Pressure bertambah diluar range yang ditentukan.
Pengontrol           :     MBH32 CP001
Alarm                  :     Terjadi jika differential pressure bertambah diluar range yang diijinkan
Penyebab            :     Kerusaka pada labirin seal
Kesalahan pengaturan baris VIGV
Valve untuk equalizing pengukuran terblokir tidak menutup.
Differential Pressure bertambah diluar range yang ditentukan
Pengontrol           :     MBH33 CP011
Alarm                  :     Terjadi jika differential pressure bertambah diluar range I yang diijinkan.
PLS                    :     Terjadi jika differential pressure bertambah diluar range II yang diijinkan.
Penyebab            :     Kesalahan pengaturan baris VIGV.
~~~




Source : http://saungpinkyku.blogspot.com/2012/05/cooling-and-sealing-air-system-alsthom.html








A. Rangkaian Penyearah (Rectifier Circuit)

Sebagian besar rangkaian elektronika membutuhkan tegangan DC untuk dapat bekerja dengan baik. Karena tegangan jala-jala adalah tegangan AC, maka yang harus dilakukan terlebih dahulu dalam setiap peralatan elektronika adalah mengubah atau menyearahkan (rectifying) tegangan AC ke DC. Pada umumnya, tegangan AC didekati dengan sinyal gelombang sinus, seperti tampak pada Gambar 4.1. Secara matematika, gelombang sinus dinyatakan oleh:
v = Vp sin (t+θ) (4.1)
dimana v = tegangan sesaat
Vp = tegangan puncak
θ = sudut dalam derajat atau radian

 






Gambar 4.1 Gelombang Sinus

Beberapa peralatan elektronika mengandung sebuah transformator seperti tampak pada Gambar 4.2 untuk menaikkan atau menurunkan tegangan jala-jala. Besarnya penaikkan atau penurunan tegangan sebanding dengan rasio jumlah lilitan pada bagian primer dengan jumlah lilitan sekunder. Untuk memudahkan pemahaman berikutnya, perbandingan ini tidak dibahas lebih lanjut. Sebagai gantinya, hanya tegangan sekunder yang diberikan.


 




Gambar 4.2 Transformator

B. Rangkaian Penyerarah Setengah Gelombang

Gambar 4.3 memperlihatkan rangkaian yang disebut penyearah setengah gelombang (half wave rectifier). Pada setengah siklus tegangan sekunder yang positif, dioda mengalami forward biased untuk setiap tegangan yang lebih dari 0.7 volt (tegangan offset). Ini menghasilkan tegangan lintas tahanan beban (RL) yang mendekati bentuk setengah gelombang sinus. Pada setengah siklus negatif, diode mengalami reverse biased, yang menyebabkan arus beban menjadi nol dan tegangan beban jatuh menjadi nol.


Gambar 4.3 Rangkaian Penyerah Setengah Gelombang

Jika digunakan pendekatan dioda ideal, puncak tegangan yang disearahkan sama dengan puncak tegangan sekunder, seperti ditunjukkan pada Gambar 4.4(a). Sedangkan, jika digunakan pendekatan dioda offset, puncak tegangan yang disearahkan memiliki tegangan puncak keluaran yang lebih rendah dari tegangan puncak masukan, seperti tampak pada Gambar 4.4(b).

(a)


(b)

Gambar 4.4 Tegangan Masukan dan Keluaran Penyerah Setengah Gelombang
(a)   Pendekatan Dioda Ideal dan (b) Pendekatan Dioda Offset

C. Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh dengan Center Tap Trafo

Nampak dari gambar diatas, bahwa penyearah setengah gelombang, belum menghasilkan tegangan DC yang baik. Oleh karena itu, diupayakan cara-cara lain untuk mendapatkan tegangan DC yang lebih baik. Gambar 4.5 menunjukkan sebuah rangkaian penyearah gelombang penuh dengan menggunakan Center Tap Trafo. Selama setengah siklus tegangan sekunder yang positif, dioda yang atas mengalami forward biased dan dioda yang bawah mengalami reverse biased. Sehingga, arus mengalir melalui dioda yang atas, ke tahanan beban, dan setengah belitan yang atas. Sebaliknya, selama setengah siklus tegangan sekunder yang negatif, arus akan mengalir melalui dioda yang bawah, ketahanan beban l, dan setengah belitan yang bawah.



Gambar 4.5 Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh dengan Center Tap Trafo

Dalam kedua siklus diatas, tahanan beban mendapatkan polaritas yang sama, tanpa memperhatikan dioda mana yang konduksi. Sehingga, tegangan keluaran pada beban berbentuk sinyal gelombang penuh yang disearahkan seperti terlihat pada Gambar 4.6.


(a)
 







                   (b)   

                                                
                                                 
                                                                                                                                                                                          (c)

Gambar 4.6 Penyearah Gelombang Penuh Center Tap Trafo: (a) Proses Penyearahan
(b)  Pendekatan Dioda Ideal dan (c) Pendekatan Dioda Offset

D. Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh dengan Dioda Jembatan

Pada saat ini, penyearah gelombang penuh dengan Center Tap Trafo, tidak umum digunakan. Penyerah gelombang penuh yang paling terkenal ialah penyearah jembatan (bridge rectifier). Gambar 4.7 menunjukkan rangkaian dan proses penyearah jembatan. Selama setengah siklus tegangan sekunder yang positif, dioda kanan atas dan dioda kiri bawah di-forward biased, sehingga tegangan beban mempunyai polaritas yang searah. Selama setengah siklus negatif, dioda kiri atas dan dioda kanan bawah yang forward biased, sehingga tahanan beban juga memiliki polaritas yang sama dengan sebelumnya. Secara bentuk, tegangan masukan dan keluaran penyearah gelombang penuh dengan menggunakan bridge dioda sama dengan menggunakan center tap trafo.





Gambar 4.7 Rangkaian dan Proses Penyearah Gelombang Penuh dengan bridge
Dioda

E. Rangkaian Penyearah dengan Filter Kapasitor
Keluaran penyearah rata-rata adalah tegangan DC yang memiliki denyut (ripple). Untuk mengubah denyut ini ke tegangan DC yang tetap, dibutuhkan sebuah penapis (filter). Gambar 4.8 memperlihatkan rangkain penyearah setengah gelombang dengan penapis menggunakan Kapasitor.


Gambar 4.8 Rangkain Penyearah Setengah Gelombang dengan Filter Kapasitor

Selama seperempat siklus pertama dari tegangan sumber, dioda di-forward biased. Pada saat itu, dioda menghubungkan sumber langsung melintas kapasitor, sehingga kapasitor diisi sampai tengangan puncak. Namun, setelah melewati puncak positif, dioda berhenti konduksi. Pada keadaan ini, kapasitor membuang muatannya melalui resistansi beban. Dengan rancangan yang baik, tetapan waktu pembuangan (tRC) dapat dibuat jauh lebih besar daripada perioda T sinyal masuk. Oleh karena itu, kapasitor hanya kehilangan sebagian besar kecil muatannya. Kemudian, pada saat tegangan sumber mencapai puncaknya kembali, dioda menghantar sebentar dan mengisi kapasitor kembali sampai tegangan puncaknya. Proses ini digambarkan pada Gambar 4.9.


(a)


(b)

Gambar 4.9 Penapisan sinyal DC menggunakan kapasitor (a) Proses dan
(c)   Detail Hasil Pemfilteran

Hal ini juga terjadi pada rangkaian penyearah gelombang penuh dengan diode bridge, sebagaimana tampak pada Gambar 4.10.


(a)

(b)

Gambar 4.10 Rangkaian Penyearah Dioda Bridge dengan penapis kapasitor





Gambar 4.11 Keluaran Tegangan DC

Penyearah berfungsi untuk mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC. Penyearah ada 2 macam, yaitu penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh.

F. Rumus Tegangan Penyearah Setengah Gelombang:

Nilai tegangan puncak input transformator:

VRMS=Vmax /√2
VRMS=0,707 X Vmax

Tegangan rata-rata DC pada penyearah setengah gelombang adalah:


VDC=Vmax / π
VDC=0,318 x Vmax

Frekuensi output:

fout = fin

Tegangan Maksimal DC pada penyearah setengah gelombang adalah:

Vmax = 2.Vpp
G. Rumus Tegangan Penyearah Gelombang Penuh:

Tegangan rata-rata DC pada penyearah sinyal gelombang penuh:

VRMS=Vmax /√2
VRMS=0,707 X Vmax

Frekuensi output:

fout = 2.fin


“Sekian Terima kasih”
~Selamat Belajar~





Source : Makalah DIODA SEMESTER III

Translate

Wheather Forecast

Monster Drift

Welcome to My Blog

Aqua Clock

Popular Post

Diberdayakan oleh Blogger.

AT-TAUHID

AT-TAUHID
syahadah

- Copyright © YONAS SYABAB'S INFORMATION CENTER -Robotic Notes- Powered by Blogger - Designed by Yonas Septiyan -