Tugas Komputer Tiga Frasa 5

Created by :
KRISTANTO, PETRUS BAYU  ( 2109106026 )

Tentang Generator

Pengertian Generator

Generator adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Dari energi mekanik itu dapat diubah menjadi energi listrik arus searah (DC) dan energi listrik arus bolak-balik (AC). Generator bekerja berdasarkan prinsip Hukum Faraday tentang induksi elektro magnetik yang berbunyi apabila suatu konduktor digerakkan dalam medan magnet maka akan membangkitkan gaya gerak listrik (GGL). Stator merupakan bagian dari generator yang pada saat dialiri arus listrik berada pada kondisi diam. Sedangkan Rotor adalah gabian generator yang bergerak.

Pengertian Stator

Stator merupakan bagian generator yang berada pada kondisi diam yang terdiri dari Rangka Stator, Inti Stator, dan belitan-belitan Stator. Walaupun dalam keadaan diam stator dapat menghasilkan tegangan AC. Rangka stator terbuat dari baja yang dapat melindungi seluruh bagian generator dari getaran. Inti stator terbuat dari bahan ferromagnetik yang disusun berlapis-lapis, di tempat inilah fluks magnet terbentuk. Belitan stator terbuat dari tembaga yang disusun didalam alur-alur pada inti stator, di dalam belitan ini akan timbul gaya gerak listik (GGL) dan tegangan.

Pengertian Rotor

Rotor merupakan bagian generator yang berputar. Pada rotor terdapat kutub-kutub magnet dengan lilitan kawatnya yang dialiri oleh arus searah. Kutub magnet rotor terdiri dari 2 jenis yaitu rotor kutub menonjol (salient) dan rotor kutub tidak menonjol (silinder). Rotor kutub menonjol (salient) biasanya digunakan untuk generator dengan kecepatan rendah dan menengah sedangkan rotor kutub tidak menonjol (silinder) digunakan untuk generator yang berkecepatan tinggi (turbo).

Generator DC

Generator DC merupakan generator arus searah dimana tegangan outputnya berupa tegangan searah karena didalamnya terdapat sistem penyearahan yang dilakukan bisa menggunakan dioda.

Generator AC

Generator AC merupaan generator arus bolak-balik diamana tegangan outputnya berupa tegangan bolak-balik. Generator AC juga sering disebut dengan alternator/ generator sinkron. Disebut sebagai generator sinkron karena jumlah putaran rotornya sama dengan jumlah putaran magnet pada stator. Kecepatan sinkron dihasilkan dari kecepatan putar rotor dengan kutub-kutub magnetyang berputar dengan kecepatan yang sama dengan medan putar stator. Kumparan medan pada rotor disuplai dengan medan arus searah (DC) untuk menghasilkan fluks yang diaman arus searah tersebut dialirkan ke rotor melalui sebuah cincin. Pada saat rotor berputar maka fluks magnet akan memotong konduktor dari stator dan akan timbul gaya gerak listrik (GGL).

Generator 1 Fasa dan 3 Fasa

Pada dasarnya prinsip kerja generator 1 fasa dan 3 fasa hampir sama dan tidak terlalu banyak perbedaan. Dimana generator 3 fasa memiliki 3 lilitan yang sama dan tiga tegangan outputnya berbeda 120⁰ pada masing-masing fasa. Sedangkan generator 1 fasa memiliki 2 lilitan yaitu lilitan fasa utama dan lilitan fasa bantu. Lilitan utama menggunakan penampang kawat tembaga lebih besar sehingga generator 1 fasanya lebih kecil. Lilitan bantu dibuat dari tembaga berpenampang dengan jumlah lilitan yang lebih banyak sehingga impedansinya lebih besar dari impedansi utama.

 Created by :
ARDIANTO, FERRY  ( 2109105039 )

Apa itu Energi Biomassa?

---

Terdapat dua jenis energi yaitu energi terbarukan dan energi tak terbarukan.
Energi terbarukan merupakan sumber energi yang bisa diperbarui lagi atau bisa digunakan secara berulang.
Di sisi lain, sumber energi tak terbarukan tidak bisa digunakan terus menerus serta akan habis pada satu titik.
Biomassa merupakan jenis sumber energi terbarukan yang diperoleh dari materi alami.

Apa itu Energi Biomassa?

Energi biomassa adalah jenis bahan bakar yang dibuat dengan mengkonversi bahan biologis seperti tanaman.
Bahan organik juga dapat diperoleh dari hewan dan mikroorganisme.
Seperti diketahui, tumbuhan memproduksi makanan dengan bantuan sinar matahari melalui proses fotosintesis.
Energi ini lantas ditransfer ke hewan dan manusia saat mereka mengkonsumsi tumbuhan.
Biomassa, yang terutama terdiri dari tumbuhan, mampu memberikan sejumlah besar energi yang digunakan untuk berbagai keperluan.
Saat tidak dikonsumsi oleh hewan, tumbuhan lantas dipecah atau dimetabolisme oleh mikroorganisme untuk kemudian melepaskan karbon dioksida dan metana kembali ke atmosfer.
Hal tersebut merupakan proses berkesinambungan yang berkontribusi pada siklus karbon.

Contoh Energi Biomassa

Seperti disebutkan sebelumnya, biomassa adalah bentuk energi terbarukan karena diperoleh dari sumber-sumber yang dapat diproduksi lagi.
Hal ini karena sumber utama biomassa (tumbuhan) berlimpah di alam dan dapat terus tumbuh, serta limbahnya (dalam bentuk daun kering, cabang mati, dll) tersedia terus-menerus.
1. Limbah pertanian
Sejumlah limbah pertanian dapat digunakan untuk produksi energi biomassa.
Berbagai limbah tersebut diantaranya adalah jerami, ampas tebu, kotoran ternak, serta kotoran unggas yang bisa digunakan sebagai bahan bakar untuk menghasilkan panas dan listrik.
2. Biogas
Biogas diproduksi melalui pemecahan bahan organik seperti kotoran manusia, material tanaman, pupuk kandang, dll.
Semua bahan organik tersebut diuraikan melalui proses fermentasi dengan bantuan mikroorganisme anaerobik untuk menghasilkan karbon dioksida dan metana.
Gas yang dihasilkan lantas digunakan untuk bahan bakar seperti menyalakan kompor, digunakan sebagai pemanas, atau untuk membangkitkan listrik.
3. Tanaman energi
Terdapat juga sejumlah tanaman energi yang ditanam secara komersial sebagai sumber energi.
Tanaman ini dibudidayakan dalam skala besar dan diproses untuk menghasilkan bahan bakar.
Berbagai tanaman sumber energi ini diantaranya adalah jagung, kedelai, rami, serta gandum.
Produk bahan bakar yang dihasilkan meliputi butanol, etanol, metanol, propanol, serta biodiesel.
4. Kayu
Kayu dibakar sebagai bahan bakar di banyak tempat di seluruh dunia. Kayu dianggap sebagai bentuk sederhana dari biomassa.
Energi yang dilepaskan oleh pembakaran kayu digunakan untuk memasak, untuk menghasilkan panas, dll.
Kayu juga digunakan untuk produksi listrik pada skala besar seperti dalam kasus pembangkit listrik tenaga uap.
Hanya saja, pembakaran kayu disertai dengan emisi sejumlah besar karbon dioksida ke udara yang merupakan gas rumah kaca.
Untuk menyeimbangkan polusi, lebih banyak pohon harus ditanam sehingga mampu menyerap kelebihan karbon dioksida dari atmosfer. 

 

Created by :
ROSYADI, AULIA  ( 2109106009 )

 

 TURBIN

A. Tujuan

Sistem kerja turbin merupakan salah satu proses untuk memutar poros turbin, dimana uap atau steam dengan tekanan dan temperatur tinggi digunakan untuk memutar turbin tersebut. Uap atau steam yang digunakan untuk memutar turbin ini dihasilkan oleh boiler, kemudian uap yang telah dipakai oleh turbin dialirkan ke kondensor.

B. Peralatan Pada Turbin

Peralatan-peralatan yang digunakan untuk mendukung system kerja turbin ini adalah:

1. Turbin

Turbin digunakan untuk memutar generator dengan cara mengubah energi panas yang terkandung dalam uap menjadi energi mekanik. Uap dengan tekanan dan temperatur tinggi diarahkan untuk mendorong sudu-sudu turbin yang dipasang pada poros sehingga turbin berputar, akibat melakukan kerja di turbin tekanan dan temperatur uap menjadi turun sehingga menjadi uap basah yang kemudian dialirkan ke kondensor.

Berikut adalah spesifikasi turbin yang digunakan di PLTU Tarahan :

Type Single Casing Multi Stage Reaction Condensing

Daya out put : 100 MW

Kecepatan : 3000 rpm

Tekanan uap masuk MSV : 127 kg/cm²a

Temperatur uap masuk MSV : 540⁰C

Tekanan uap ekstraksi no. 1 : 33,47 kg/cm²a

Tekanan uap ekstraksi no. 2 : 18,06 kg/cm²a

Tekanan uap ekstraksi no. 3 : 8,00 kg/cm²a

Tekanan uap ekstraksi no. 4 : 3,31 kg/cm²a

Tekanan uap ekstraksi no. 5 : 0,928 kg/cm²a

Tekanan keluar turbin : 0,082 kg/cm²a

Jumlah tingkat sudu : 42 tingkat reaksi

Arah putaran poros : CCW (view from front turbin)

Panjang Total Steam Turbin : 8,5 m

Berat Rotor dan Sudu-sudu : 32 ton

2. Main Stop Valve (MSV)

Fungsi dari Main Steam Valve (MSV) adalah katup untuk mengalirkan uap tekanan tinggi masuk kedalam turbin, serta untuk menghentikan supply uap tekanan tinggi tersebut pada saat turbin emergency trip untuk Posisi normal dari Main Stop Valve (MSV) pada saat operasi normal system kerja turbin adalah open. MSV pada system turbin PLTU Tarahan berjumlah satu buah, MSV akan menutup karena gaya atau tekanan dari pegas (spring) yang dipasang dibelakang MSV pada saat actuator menerima perintah untuk menutup.

3. Main Steam Strainer

Main steam strainer dipasang pada main steam inlet sebelum Main Stop Valve (MSV) untuk menjaga atau mencegah benda-benda asing yang terkandung dalam uap masuk ke dalam turbin.

Karakteristik dari strainer ini adalah :

• Sangat kuat karena terbuat dari modulus yang kuat
• Ukuran meshnya kecil (sekitar 9 mm²)
• Desain rapi dan menyatu

4. Main Control Valve (MCV)

Sebelum masuk ke turbin uap tekanan tinggi dari MSV terlebih dahulu melewati main steam control valve. Fungsi dari main steam control valve adalah untuk mengatur jumlah dan tekanan uap yang akan disupply masuk ke dalam turbin, selain itu berfungsi juga untuk menghentikan aliran uap masuk ke turbin bila terjadi emergency trip.

5. Bearing

Pada konstruksi turbin digunakan 3 buah bearing yaitu 2 buah journal bearing yang letaknya satu di depan turbin yang satunya dibelakang turbin berfungsi untuk menahan dan menumpu gaya aksial rotor dan 1 buah thrusht bearing untuk menahan gaya aksial rotor yang letaknya di bagian front pedestal.

Gambar journal bearing no.1

Gambar journal bearing no.2

Gambar Thrust bearing

6. Lube Oil dan Control Oil

Lube Oil atau Minyak Pelumas dan Control Oil berfungsi untuk melumasi bantalan turbin, mengangkat poros pada saat turning gear beroperasi dan untuk mengontrol gerakkan Main Steam Valve dan Main Control Valve.

7. Turning Gear

Turnig gear berfungsi untuk memutaran poros turbin pada saat start dan shut down agar poros turbin tidak melengkung karena panas yang tidak merata. Putaran turning gear pada saat memutar poros adalah 5 rpm.

8. Bolier

Boiler berfungsi untuk menghasilkan uap atau steam yang akan digunakan untuk memutar poros turbin. Pada PLTU Tarahan steam yang dihasilkan boiler untuk memutar turbin adalah Pressure 127kg/cm² dan temperatur 540⁰C.

C. Sistem Kerja Dari Turbin

Tujuan dari system kerja turbin ini adalah untuk memutar generator, dimana generator ini berfungsi untuk menghasilkan tegangan listrik. Untuk memutar generator tersebut maka kita harus memutar turbin terlebih dahulu karena turbin dan generator satu poros. Di PLTU Tarahan turbin digunakan untuk memutar generator dengan cara mengubah energi panas yang terkandung dalam uap menjadi energi mekanik, dimana Uap atau steam yang digunakan untuk memutar turbin ini dihasilkan oleh boiler,

Sebelum turbin bekerja pastikan dulu sistem-sistem yang mendukung system kerja turbin sudah bekerja dengan baik. Ada beberapa sistem pendukung seperti pendinginan, pelumasan, serta membuat vaccum pada kondensor, apabila salah satunya tidak terpenuhi maka sistem kerja turbin tidak akan bisa bekerja.

• Sstem Pendinginan

1. Start make-up water pump untuk menyuplay air demin dari make-up water tank menuju kondensor dn stand pipe
2. Close cooling water pump di start untuk menyuplaykan air yang digunakan sebagai pendingin pada alat-alat yang digunakan untuk mendukung system kerja turbin dengan tempetarur 30 ⁰c
3. Ketika tekanan pada close cooling water sudah mencapai 6 kg/cm² kompresor di start, setelah tekanan kompresor juga sudah mencapai 6 kg/cm² barulah udara yang dihasilkan oleh kompresor dapat digunakan untuk menggerakan valve control yang terdapat pada alat-alat pendukung system kerja turbin
4. Setelah itu cooling water pump di start untuk menyuplaykan air laut ke kondesor, yang digunakan sebagai pendingin utama pada kondesor dengan tekanan sekitar 1,3 kg/cm² dan temperature 30 ⁰c
5. Akibat malakukan kerja pada alat-alat pendukung system kerja turbin, maka temperatur pada close cooling water menjadi panas sekitar 38 ⁰c. Untuk mendinginkan close cooling water tersebut digunakan heat exchanger dengan air laut sebagai media pendingin yang diambil dari aliran pipa cooling water menuju kondesor menggunakan boster pump dan temperature close cooling water turun menjadi 30⁰c, setelah dingin baru close cooling water dapat digunakan. Sementara cooling water yang sudah melakukan kerja di kondesor juga mengalami kenaikan temperatur sekitar 38 ⁰c langsung dialirkan kembali ke laut.
6. Setelah semua berjalan normal selanjutnya jalankan system pelumasan pada turbin.

• Sistem Pelumasan

1. Star oil purifier untuk membersihkan minyak pelumas dalam tangki utama
2. Kemudian vapor extractor distart untuk menghilangkan gas atau udara yang terdapat pada ruangan tangki utama
3. Start Main Oil Pump (MOP) untuk mendinginkan bearing pada turbin dan generator dengan tekanan sekitar 2,7 kg/cm²
4. Start juga Jacking Oil Pump (JOP) untuk mengangkat poros turbin dan generator, dimana tekanan pada tiap-tiap bearingnya berbeda-beda :

Bearing 1 pada turbin : 65 kg/cm²

Bearing 2 pada turbin : 100 kg/cm²

Bearing 1 pada generator : 7 kg/cm²

Bearing 2 pada generator : 8.5 kg/cm²

5. Kemudian start cop yang akan digunakan untuk menggerakkan main stop valve (MSV) dan main control valve (MCV) dengan tekanan 145 kg/cm²

Selanjutnya setelah sistem-sistem tersebut sudah jalan bikin vaccum pada kondensor. Untuk membuat vaccum di kondesor lihat High Pressure Auxilary Steam Header apakah temperaturnya sudah mencapai sekitar 250 - 340 ⁰C dan tekanannya sudah mencapai 17 kg/cm². apabila kondisi tersebut sudah tercapai maka start vaccum pada kondesor dapat dilakukan. Adapun langkah-langkah untuk menbuat vaccum ini adalah sebagai berikut :

1. Buka valve dari High Pressure Auxilary Steam Header, sehingga steam mengalir masuk menuju ejector.
2. Posisi valve ejector driving steam dalam keadaan tertutup,
3. Buka valve starting ejector driving steam, dimana steam dari High Pressure Auxilary Steam Header tadi terlabih dahulu dialirkan ke atmosfir untuk menarik uap atau udara yang berada didalam kondensor
4. Buka valve starting ejector air vaccum, agar uap atau udara yang terdapat di dalam kondensor tertarik keluar ikut dengan aliran steam yang mengalir ke atmosfir sehingga keadaan dalam kondensor menjadi vaccum
5. Setelah vaccum pada kondensor mencapai kondisi 0,94 kg/cm² valve gland steam header buka. Pada turbin dilengkapi juga dengan system gland seal steam, fungsi dari gland seal steam ini adalah :

• mencegah uap bocor keluar dari dalam turbin
• mencegah udara luar masuk kedalam turbin.

6. Apabila vaccum kondensor sudah mencapai 0,35 kg/cm², valve starting ejector driving steam dan valve starting ejector air vaccum di tutup. Sementara valve ejector driving steam dibuka, sehingga aliran steam dari High Pressure Auxilary Steam Header tidak mengalir ke atmosfir lagi tapi mengalir masuk ke dalam Starting Jet Air Ejector.
7. Setelah vaccum mancapai 0,05 kg/cm², buka turbin by-pass
8. Turbin dapat dioperasikan.

Setelah semua sistem pendukung sudah jalan, kemudian turnning motor distart untuk pemutaran awal pada poros turbin dan generator dengan putaran 5 rpm. Setelah itu turbin reset pada turbin ditarik dan turbin siap di operasikan.

Peressure dan temperatur pada main steam sebelum masuk turbin tergantung dengan kondisi start-up turbin.

Start-up mode	Pressure masuk turbin (kg/cm2)	Temperatur masuk turbin (0C)
Cold start Warm start Hot start Very hot start	48-72 48-72 48-128 102-141	385-415 385-415 480-546 510-546

Apabila steam yang dihasilkan oleh boiler sudah mencapai pressure dan temperatur yang diinginkan, main steam akan masuk ke turbin. Sebelum masuk turbin uap masuk ke Main Stop Valve (MSV). Tujuannya adalah apabila uap yang akan masuk ke turbin tekanannya terlalu tinggi, maka aliran uap atau steam yang akan masuk ke turbin tersebut di stop.

Setelah melewati Main Stop Valve (MSV) steam masuk ke Main Control Valve (MCV) atau governor, dimana fungsi dari governor adalah untuk mengontrol main steam yang masuk kedalam turbin. Kemudian main steam diarahkan masuk ke dalam turbin untuk mendorong sudu-sudu turbin yang dipasang pada poros, sehingga poros turbin tersebut akan berputar dan turning motor di stop. Akibat melakukan kerja di didalam turbin tekanan dan temperatur dari main steam menjadi turun sehingga menjadi uap basah, kemudian main steam dialirkan ke kondensor.

Setelah main steam mauk kedalam turbin terjadi proses warming yaitu pemerataan panas pada casing turbin, dimana differential antara upper dan lower casing tidak boleh lebih dari 50⁰C. Pada putaran 1220 rpm terjadi proses heat soak yaitu pemerataan panas pada turbin dengan putaran konstan 1220 rpm. Ketika putaran poros sudah mencapai 2850 rpm, eksitasi dijalankan dan tegangan dinaikkan 90%. Kemudian terjadi lagi proses warming, setelah proses warming selesai generator sychron dengan system.

Setelah generator sudah sychron dengan sistem, beban dapat dinaikkan sesuai dengan yang diinginkan. Pada saat beban mulai naik, maka pressure dan temperatur pada main steam juga naik. Untuk PLTU Tarahan pada beban 100 MW pressure pada main steam 127 kg/cm² dan temperatur 540⁰C. Untuk menjaga putaran poros tetap 3000 rpm, maka Main Control Valve (MCV) akan mengatur aliran main steam yang masuk ke turbin.

Selain digunakan untuk memutar turbin, sebagian main steam yang melewati sudu-sudu turbin juga digunakan untuk memanaskan air di LP 1, LP 2, Deaerator, HP 4 dan HP 5. Main steam yang digunakan untuk memanaskan air ini dinamakan Uap Ekstrasi. Uap ekstrasi ini mengalir keluar melalui pipa-pipa yang dipasang di sisi turbin. Pada pipa-pipa ektrasi ini terdapat Extraction Check Valve yang berfungsi untuk mencegah terjadinya uap balik dari pipa uap ekstrasi.