Jumat, 25 Mei 2012

Diesel Genset: Cara Kerja Generator

Hubungi Kami di: 0361 725027 & 08123941180

Generator Set
A. Mesin Diesel
1. Prinsip-prinsip Diesel
Salah satu pengegrak mula pada generator set adala mesin diesel, ini dipergunakan
untuk menggerakkan rotor generator sehingga pada out put statornya menghasilkan
Ggl. Mesin Diesel termasuk mesin kalor yang mengubah tenaga panas menjadi
tenaga gerak. Tenaga panas diperoleh dari proses pembakaran solar dengan
bantuan oksigen dari udara. Gas hasil pembakaran itu dipergunakan untuk
menggerakkan torak secara gerak translasi.
Modul : PTL.OPS.003(2).A 21
Gerak translasi ini diteruskan ke batang penghubung ( connectiing road) dengan
proses engkol ( crank shaft ) sehingga menghasilkan gerak berputar pada poros
engkol.
Demikian juga sebaliknya gerak rantai dari poros engkol dan rotor disambung secara
kopling. Dengan adanya rotor yang diputra oleh mesin diesel, sedangkan kepada
gulungan rotor diberikan arus listrik searahm, maka pada pihak stator terbangkit out
put tegangan : bolak balik. Untuk mendapatkan putaran yang stabil diperlukan
sistem Governor ( pengaturan putaran ) dan VR ( Voltage Regulator).
2. Diesel sebagai Pengerak Mula
Syarat-syarat untuk mendapatkan diesel sebagai penggerak mula yang baik
diperlukan :
a. Bahannya dari logam yang berkualitas baik
b. Sistem pengaturan bahan bakar dan bahan bakarnya sendiri (solar) harus baik
dari tangki utama, tangki harian dalam pompa injeksi ( injection pump) sampai
masuk dalam pembakaran silinder.
c. Sistem pelumasan, jenis oli, seluruh sistem pelumasan silinder harus tepat dan
baik
d. Sistem pendinginan yang baik yaitu pendinginan dengan udara maupun dengan
air.
e. Sistem penyaluran udara yang baik, udara yang dipergunakan pembakaran
bahan bakar dalam silinder harus dalam perbandingan yang tepat
f. Generator dan perlengkapannya termasuk pengatur tegangan dan frekuensi
harus baik
g. Panel-panel yang berisi rangkaian kontrol, baik untuk kontrol diesel maupun
Generator selalu bekerja normal.
h. Sistem starter harus baik agar mesin selalu siap untuk beroperasi apabila hendak
dioperasikan
i. Perawatan dan pemeliharaan yang baik dan teratur akan menjadikan
tercapainya tujuan pemeliharaan tersebut.
2. Penyaluran Bahan Bakar
Keterangan Gambar
Modul : PTL.OPS.003(2).A 22
1. Tangki bahan bakar utama
2. Pompa pengisi bahan bakar
3. Tangki bahan bakar harian
4. Saringan permulaan ( precleaner-Filter )
5. Pompa tekanan rendah pengatur bahan bakar
6. Saringan bahan bakar
7. Pompa bahan bakar tekanan tinggi ( fuel injection pump)
8. Penyemprot bahan bakar ( injector )
9. Pipa saluran kelebihan bahan bakar
a. Cara Kerja Sistem Penyaluran bahan bakar
Bahan bakar dari tangki utama (1) dialirkan oleh pompa (2) ketangki harian (3) dari
tangki harian karena gaya berat bahan bakar sendiri ( isapan dari pompa), bahan
bakar mengalir melalui filter permulaan (4) diteruskan kesaringan (6). Bahan bakar
melalui asrinan (6) kemudian dialirkan kepompa tekanan tinggi (7) dan diteruskan
ke penyemprot ( injector) bahan bakar (8). Bahan Bakar yang berlebihan dari
penyemprot dikembalikan ke tangki harian melalui saluran (9).
b. Fungsi saringan
Saringan bahan bakar diperlukan untuk menyaring kotoran kedalam pompa tekanan
rendah. Pompa tekanan tinggi dan penyemprot bahan bakar. Kotoran ini dapat
mengakibatkan kerusakan penyumbatan pada pompa, penyemprot dan saluran
bahan bakar. Fungsi dari pompa tekanan rendah ( penyalur) diperlukan untuk
mengalirkan mengalirkan bahan bakar ke pompa tekanan tinggi, agar bahan bakar
selalu memenuhi pompa tekanan tinggi.
Pompa penyalur ini harus mempunyai tekanan yang lebih tinggi dari tekanan
Atmosfir supaya udara tidka masuk kedalam aliran bahan bakar, bila udara masuk
maka akan terjadi ganguan pada mesin, yaitu terjadinya pembakaran yang
tersendat-sendat dan mesin tidak dapat beroperasi secara sempurna.
4. System Pelumasan
Untuk memahami bahwa kecepatan gerak dan panas mempunyai hubungan yang
erat, maka gesekan antara permukaan benda yang saling bergerak akan
mengakibatkan timbulnya panas. Begitu pula yang terjadi pada genset, dimana
didalam genset terjadi pengubahan tenaga mekanis (gerak) menjadi energi listrik.
Pelumasan adalah suatu system pemeliharaan/ perawatan terhadap perangkat
mesin yang selalu menampilkan masalaha-masalah gerak, gesekan dan panas yang
ketiga proses tersebut paling erat berhubungan dan memegang peranan penting
dalam masalah kestabilan mesin. Bila ketiga hal tersebut tidak diperhatikan maka
akan dapat mengakibatkan keausan dan suhu yang berlebihan menimbulkan
pemuian pada bagian yang bergesekan. Oleh sebab itu, pengetahuan yang cukup
terhadap masalah pelumasan sangat bermanfaat bagi perawatan mesin. Minyak
pelumas adalah suatu cairan yang dapat menetralisir , menstabilkan panas yang
Modul : PTL.OPS.003(2).A 23
berlebihan, minyak pelumas adalah suatu cairan yang berfungsi sebagai media
penghantar ( penyerap) panas, juga sebagai pelicin atau pelancar gerak.
Minyak pelumas harus mempunyai persyaratan teknis sebagai berikut :
a. Tahan terhadap panas
b. Bersih dari zat-zt kimi yang dapat mengakibatkan korosi pada bagian-bagian
mesin
c. Licin
d. Tidak mengakibatkan keausan ( yang disebabkan oleh pencemaran kimiawi
sehingga menimbulkan koroasi yang berakibat keausan
e. Tidak banyak membebani mesin
f. Untuk daerah tropis yang mempunyai suhu lebih dari 20° C keatas, pemakaian
jenis minyak pelumas dengan kode “ SAE-30” merupakan suatu persyaratan
teknis, minyak pelumas selaian kode tersebut diatas tidak dibenarkan.
Keterangan
1. Oli balik dari turbo
2. Saringan oli
3. Katub pelangsung ( By pass ) untuk saringan oli
4. Bak Oli
5. Pompa Oli
6. Katub pelangsung untuk “ pendingin oli “ ( Oli cooler )
7. Salruan hisap
8. Pendingin oli
Prinsip kerja
Modul : PTL.OPS.003(2).A 24
Oli diangkat dari bak oli ( carter), oleh suatu sedotan, dari pompa oli yang
digerakkan oleh perputaran roda gerigi yang dikoperlkan dengan perputaran poros
engkol, melalui pipa hisap.
Dari pompa oli, disalurkan melalui pipa pembagi, kemudian dialirkan ke suatu media
pendinginan yang berupa pipa penunjang melingkar satu setengah ( 1 ½ ) lingkar
dnegan dinding bersirip untuk memperluas permukaan pipa sehingga proses
pendinginan lebih lancar dari udara sekitarnya atau berupa radiator oli atau tanpa
kedua sistem pendinginan tersebut, tergantung dari kapasitas diesel.
Dalam hal yang terakhir ini oli hanya disalurkan ke dalam pipa yang cukup pendek
saja ( y pass). Dari ini kotoran oli yang mungkin terbawa, baik dari luar maupun
sirkulasi di dalam mesin sendiri. Pelumasan pada Rosker Arm dari klep, didapatkan
melalui camp shaft, tappel dan push rod langsung menembus baud pengatur jarak
rosker arm ( Rocker Arm Bearing) kemudian menetes keluar sejenak ditampung bak
per klep ; melalui celah antara push rod dan pipa pelindung push rod, oli mengalir
ke bahah menuju ke bak charter. Untuk pelumasan ada metal-metal dan juga
dinding-dinding silinder, oli disalurkan melalui pipa kapiler yang terdapat dalam
dinding charter ( crank case), juga masuk ke dalam pipa yang sejenis dengan crank
case)
Memahami tentang fungsi dan bekerjanya pelumasan tersebut harus dijaga jangan
sampai sistem pelumasan terganggu, gangguan gangguan dalam pelumasan dapat
terjadi oleh penyebab-penyebab sebagai berikut :
a. Oli dari jenis kualitas rendah ( di luar apec) oli palsu oli bekas dan sebagainya
b. Banyak kotoran membebani oli ( tercampur air, lumpur-lumpur dan lain
sebagainya ).
c. Tersumbatnya saluran pelumasan
d. Rendahnya tekanan oli
Dengan memperhatikan penyebab-penyebab tersebut dapat diambil tindakantindakan
pencegahan antara lain :
a. Pemeriksaan oli dan pengawasan terhadap kualitas oli
b. Penggantian oli secara rutine
c. Penggantian filter secara rutine
d. Pemeriksaan saluran pelumasan
e. Memperhatikan tekanan oli.
Keterangan
Sehubungan dengan fungsinya oli harus mempunyai spesifikasi persyaratan bagi
mesin yang bersangkutan. Setelah dipakai oli akan mengalami pencemaran dan
perubahan sifat semula, pada peristiwa pembakaran dalam silinder akan terjadi
persenyawaan oksidasi belerang dalam SO2 dan SO3 yang seterusnya akan terjadi
asam kuat ( H2SO4 = air accu ) dan H2SO4 ini bersifat korosif ( memakan logam )
maka pada saat keadaan belum berbahaya oli harus diganti.
Begitu pula pada filter oli setelah sekian lama dipakai maka akan terjadi endapan
sehingga filternya harus diganti dengan filter yang baru.
Modul : PTL.OPS.003(2).A 25
Pemeriksaan yang kontinue menjadikan mesin mempunyai keandalan yang cukup
tinggi, hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeriksaan pada saat over haul nanti
perlu diadakan pemeriksaan yang teliti keadaan lubang jalan oli, pada dinding crang
case atau blok mesin jangan sampai ada yang buntu.
5. Sistem Pendinginan
Sistem pendinginan sangat penting artinya bagi keawetan suatu mesin, pada waktu
berjalan mesin akan menjadi panas, karena proses pembakaran di dalam silinder,
mesin yang terlalu panas, selain cepat rusak juga out put tenaganya kurang
maksimal maka diperlukan pendinginan, umumnya sistem pendinginan dibagi
menjadi dua macam, yaitu :
a. Sistem pendinginan air
b. Sistem pendinginan udara
a. Sistem Pendinginan Air
Air memasuki blok silinder dari bagian bawah silinder, mengalir melalui saluransaluran
blok silinder terus ke atas menuju silinder head. Air menyerap panas dari
mesin sehingga suhu air nai air yang panas ini cenderung mengalir karena
perbedaan berat jenis. Air semakin menjadi panas sewaktu berada di sekitar
kepala silinder, air yang telah panas harus didinginkan kembali.
Apabila sampai mendidih hal ini menunjukkan adanya gangguan dalam sistem
pendinginan tersebut.
Air mengalir ke bawah dari bagian atas radiator melalui pipa-pipa radiator, udara
dihembuskan melintasi radiator ke arah depan genset, terjadilah proses
pendinginan udara, udara ini menghembus keras karena adanya kipas yang
berputar di belakang radiator. Pada saat air sampai di bagian bawah radiator, air
menjadi dingin dan masuk kembali ke blok silinder dari bawah untuk
mendinginkan mesin.
Demikianlah proses pendinginan berulang dan terjadilah sirkulasi air pendinginan.
Bagaimanapun juga ada sebagain air yang menguap.
Maka setiap kali perlu diperiksa permukaan air pendinginan ini. Apabila perlu
harus ditambah supaya alran air dapat berjalan lebih cepat, harus ada pompa air
yang dipergunakan untuk mendorong air mengalir sehingga dengan demikian
daya pendinginan dapat di percapat, sehingga sistem pendinginan tersebut
merupakan suatu cara pendinginan yang baik
Modul : PTL.OPS.003(2).A 26
b. Sistem Pendinginan Udara
Berbeda dengan sistim pendinginan air, di sini silinder-silinder tidak ditempatkan
dalam suatu blok silinder melainkan pada tiap silinder diberi semacam sirip,
gunanya sirip ialah untuk menyerap panas dari silinder kepala dengan sirip-sirip
ini berarti memperluas permukaan yang dapat menyerap panas tersebut dapat
dilepaskan ke luar bersama udara yang dihembuskan dengan kuat oleh kipas
atau blower.
6. Sistem Penyaluran Udara
Udara di dalam Diesel digunakan untuk pembakaran bahan bakar ( solar). Kabut
solar dicampur dengan udara pada tekanan dan suhu tinggi sehingga akan terjadi
pembakaran yang menghasilkan tenaga. Perbandingan antara kabut solar dan
volume diatur sedemikian sehingga pada keadaan beban penuh, kabut solar habis
terbakar oleh udara yang dimasukan ke dalam silinder. Bahan bakar dan udara harus
dalam perbandingan yang tepat, kekurangan udara akan mengakibatkan merusak
mesin, yaitu mengakibatkan pembakaran kurang sempurna dan terjadilah kerak (
arang) di dalam silinder.
Hal-hal yang umumnya dapat merusak mesin antara lain :
a. Penyetelan tekanan pengaturan nozzale yang terlalu tinggi
b. Mesin bekerja lama dengan beban rendah
c. Mesin sering bekerja tanpa beban
d. Saluran pembuangan ( knalpot) yang kotor, akan menghambat keluarnya asap
dan mempercepta kenaikan kadar arang dalam saluran dan akhirnya
mempercepat terjadinya kerak
Dalam praktek kelebihan bahan bakar dibanding dengan jumlah udara ini ditandai
dengan asap hitam ke luar dari knalpot. Untuk keperluan start mesin, orang
membuat agar udara yang dimasukan kedalam mesin tidak dingin ( hangat), sebab
udara dingin sukar bersenyawa dengan bahan bakar.
Modul : PTL.OPS.003(2).A 27
Agar Supaya proses pendinginan ini berlangsung efektif, maka perlu dijaga
kebersihan dari sirip-sirip silinder.
Udara yang dihembuskan kuat oleh blower disalurkan ke dalam tabung udara dan
membawa panas ke luar sirip. Harus diusahakan agar udara panas ini tidak tertarik
lagi oleh blower . Udara yang masuk haruslah udara luar yang masih segar dan
dingin perlu juga untuk membersihkan jendela-jendeka kaca yang dipasang di ruang
mesin.
Modul : PTL.OPS.003(2).A 28
Gb. 5 Sistem sirkulasi udara mesin dengan turbo chrager.
B. Generator pada Gen Set
4. Generator dengan Sikat
Prinsip kerja :
Modul : PTL.OPS.003(2).A 29
Sikat mendapat tegangan searah dari sumber searah ( voltage regulator) dimana
tegangan yang diberikan kepada sikat tersebut oleh voltage regulator telah diatur
sehingga tegangan yang diberikan pada sikat tersebut tetap konstan sesuai dengan
keperluan. Sumber searah dari VR yang telah melalui sikat ini, mengalir lebih slip ring
dan masuk ke bagian rotor yang diputra.
Pada bagian stator terbangkitlah medan magnet yaiut pada bagian ujung kutub utara
dan selatan. Diantara kedua ujung kutubnya akan timbul garis gaya magnet ( fluksi)
dan akibat adanya rotor yang berputar yaitu kumparan jangkar diantara kutub utara
dan selatan ini, maka garis gaya magnet akan terpotong oleh kumparan jangkar.
Dalam perpotongan garis gaya magnet oleh kumparan jangkar, keadaanya tidak selalu
tetap, ada dalam keadaan netral artinya kumparan jangkar sejajar dengan arah garis
gaya magnetnya, ada juga dalam keadaan emmotong garis gaya magnet sehingga
dihasilkan tegangan bolak balik.
Bila stator dari generator dibuat untuk menghasilkan listrik AC tiga phasa maka out put
generator juga dibuat dengan tiga phasa.
5. Generator Tanpa Sikat Arang
Prinsip Kerja :
Arus mengalir dari sumber arus searah voltage regulator. Alat ini telah mengatur agar
tegangan yang diberikan tetap konstan sesuai dengan keperluan. Sumber arus DC dari
VR ini mengalir kedalam stator gulungan Exiter (A), maka alam stator exiter ini
mengalir akan timbullah medan magnet yang kemudian menginduksi gulungan rotor
exiter (B) yang berputar. Maka garis gaya magnet ( fluksi rotor dari stator exiter (A)
yang menginduksi rotor exiter (B) akan terpotong oleh kumparan jangkar dari rotor
Modul : PTL.OPS.003(2).A 30
exiter (B). Karena dalam perpotongan oleh kumparan jangkar dari rotor exiter (B).
Karena dalam perpotongan garis gaya magnet oleh kumparan jangkar diantara kutub
utara dan selatan ini keadaannya tidak selalu tetap yaitu ada dalam keadaan netral
artinya kumparan jangkar kedudukannya searah dengan garis gaya magnet ada juga
dalam keadaan memotong garis gaya magnet ada juga dalam keadaan memotong
garis gaya magnet sehingga timbullah beda potensial yang biasa disebut dengan arus
bolak balik AC. Kemudian arus AC ini disearahkan oleh penyearah (C) yang kemudian
mengalir ke gulungan stator (D) hingga timbullah kembali garis gaya magnet di kutub
utara dan selatan stator tersebut. Kemudian garis gaya magnet ii akan terpotong oleh
kumparan jangkar yang keadaannya tidak selalu tetap sehingga tiimbullah beda
potensial yang biasa disebut dengan arus AC untuk selanjutnya digunakan untuk
mencatu perangkat Telekomunikasi yang membutuhkan arus AC tersebut.
Bila pada bagian stator ini dibuat untuk menghasilkan energi listrik tiga phasa maka
dibuatlah out put dari generator yang juga dengan tiga phasa.
16. Pengendalian Terhadap Sitem Kemagnetan
Untuk keperluan penguatan bagi kutub-kutub magnet selalu dibutuhkan sumber arus
searah. Jika ditinjau dalam menghasilakannya, terhadap bermacam-macam cara yaitu :
a. Secara Konvensional
Skema rangkaian dengan cara konvensional ini dibuat dilukiskan seperti gambar 51.
Gambar 51
Mesin utama ( main machine), DC penguat utama ( main DC exiter) dan DC penguat
pembantu ( Pilot exiter) berada dalam satu poros. Tegangan keluaran dari DC
penguat pembantu dipergunakan untuk memperkuat kemagnetan pada penguat
utama yang mana besar kecilnya arus yang mengalir pada mesin DC utama dapat
diatur dengan menggunakan Rheostat utama ( main rheostat) yang diatur dengan
menggunakan Rheostat utama ( main rheostoat) yang dapat dioperasikan secara
manual atau otomatis ( automatic regulator), sedangkan tegangan keluaran dari
mesin DC utama dipergunakan untuk memperkuat pada kemagnetan mesin utama
b. Sebagai pengembangan, dengan adanya kemajuan teknologi telah banyak suatu
pembangkit yang mana sumber arus searah sebagai arus penguat magnet tidak
diperoleh dari generator arus searah (DC), melainkan menggunakan rectifier (
penyearah).
Adapun skema rangkaian dari cara ini dapat dilukiskan seperti gambar 52.
Modul : PTL.OPS.003(2).A 31
Gambar 52
Tegangan keluaran dari sumber AC penguat ( Ac exiter) disearhakan dengan
menggunakan rectifier. Tegangan keluaran sumber AC penguat ini disamping
disearahkan untuk kepentingan penguatan sendiri, juga disearhkan untuk
memperkuat kemagnetan mesin utama.
Tegangan keluaran dari sumber AC penguat yang digunakan untuk penguatan
sendiri dikontrol dengan menggunakan regulator utama ( main regulator) yang
mana regulator ini dapat dikerjakan dengan menggunakan seperangkat amplidin (
amplidyne set).
Penguatan dengan sistem ini sangat baik untuk mesin-mesin yang sangat besar
yang dapat mencapai ratusan MVA.
Adapun cara yang ketiga adalah suatu cara yang sering disebut “ Brushlaless
Exition”.
Skema rangkaian cara inidapat dilukiskan seperti gambar 53.
Modul : PTL.OPS.003(2).A 32
Berdasarkan gambar 53 jelas kiranya bahwa dalam cara ini untuk mengalirkan arus
kemagnetan tidak diperlukan sikat-sikat ( cincin seret) seperti halnya cara yang lain.
Tegangan keluaran dari mesin utama sebagian kecil disearahkan untuk penguatan
pada sumber AC penguat ( AC exiter), yang mana pengontrolan arus kemagnetan
dilakukan oleh regulator.
Tegangan keluaran dari AC exiter langsung digunakan untuk memperkuat
kemagnetan mesin utama ( tanpa menggunakan sikat dan cincin) dengan perantara
penyearah utama main ( rectifier)
c. Perlengkapan Diesel Genset
Genset harus dilengkapi dengan peralatan-peralatan yang menunjang, agar
mempunyai :
a. Kestabilan baik tegangan maupun putarannya bila sewaktu-waktu terjadi
perubahan beban mesin harus tetap stabil.
b. Indikator-indikator yang menunjukkan keadaan Genset setiap saat, Pemutus arus
dan pelepas beban yang bekerja secara otomatis dan manual.
c. Sistem pengontrol untuk diesel yang berfungsi untuk mematikan diesel sewaktuwaktu
terjadi gangguan.
d. Emergency stop ialah suatu alat/ tombol yang akan mematikan mesin kapan saja
yang diinginkan
1. Voltage Regulator (VR)
Voltage Regulator adalah suatu alat yang berfungsi untuk menjaga agar tegangan
out put dari generator tetap konstant sesuai yang diinginkan. VR secara langsung/
tidak langsung memberikan arus searah kepada kumparan rotor sehingga
menimbulkan tegangan pada out put gulungan stator. Kalau terjadi tegangan out
putnya diteruskan ke gulungan stator. Kalau terjadi penurunan tegangan karena
kenaikan beban maka VR akan menaikan tegangan out putnya diteruskan ke
gulungan rotor sehingga tegangan induksi stator akan naik sampai level semula.
Begitupun jika ada kenaikan tegangan ( beban turun), oleh karena VR hanya
berfungsi sebagai pengatur tegangan maka alat ini akan bekerja pada frekuensi atau
mesin pada keadaan ratingnya ( putaran normal )
Jika mesin berputar lebih rendah dari pada ratingnya akan berakibat tegangan out
put regulator sedemikian tingginya dan arus akan sangat tinggi sehingga merusak
peralatan VR. Maka untuk mengadakan testing mesin yang berhubungan dengan
Modul : PTL.OPS.003(2).A 33
rpm, VR harus dimatikan / dilepas, untuk percobaan pada rpm normal VR boleh
disambung.
Biasanya VR pada batas-batas kemampuan tertentu ( dapat disetel) kalan ada
kenaikan/ penurunan tegangan melebihi batas kemampuan (  10 %) harus
diusahakan agar beban terlepas dari beberapa saat kemudian mesin mati.
2. Governor
Seperti hanya VR, alat pengatur putaran ( Governor) berfungsi untuk mengatur atau
mempertahankan putaran mesin agar dalam kecepatan yang tetap. Jika ada
kenaikan beban, mesin bertendensi menurunkan putarannya dan Governor akan
memberikan signal kepada katup pembuka bahan bakar. Sehingga bahan bakar
yang masuk ke dalam Injector bertambah banyak, sehingga mesin akan berputar
normal kembali dan tidak terjadi penurunan putaran, sebaliknya kalau ada
penuruanan beban mesin akan berputar melebihi ratingnya. Governor akan
mengirim signal kepada katup bahan bakar agar mengurangi bahan bakar yang
masuk sehingga mesin berputar normal.
Governor sama halnya dengan VR mempunyai batas-batas tertentu itu tidak lebih
dari 5%. Jika mesin berputar pada keadaan lebih kecil 75% atau lebih besar 105%
dari putaran normalnya maka usahakanlah agar Genset melepaskan beban listriknya
dan bebera saat mesin dimatikan.
3. Indikator-indikator
Fungsinya :
a. Penunjuk keadaan Mesin
b. Membantu trouble shooting yaitu mencari suatu gangguan
Pemasangan indikator pada panel Genset.
Indikator dan peralatanya yaitu relay-relay, timer, switch semuanya dipasanag pada
panel kontrol, antara lain :
- Volt meter untuk mengetahui tegangan dari tiap phasa
- Ampere meter untuk mengetahui arus dari tiap phasa
- Watt meter untuk mengetahui daya nyata
- Rpm untuk mengetahui putaran mesin
- Frekuensi meter untuk mengetahui put put frekuensi listrik
- Running Hour meter untuk mengetahui lamanya mesin bekerja
- Meter Tekanan oli, solar dall.
- Thermometer untuk suhu air dan lain-lain
Sebagai indikator untuk membuka maka dipasang lampu kontrol yaitu :
- Lampu indikator untuk Over Speed
- Lampu indikator untuk Under Speed
- Lampu Indikator untuk Low Water Level ( untuk level air radiator terlalu rendah )
- Lampu indikator untuk temperatur air tinggi
- Lampu indikator untuk tekanan oli rendah
Modul : PTL.OPS.003(2).A 34
- Lampu Indikator untuk tegangan nenaik lebih normal ( Over Voltage atau
tegangan lebih)
- Lampu Indikator untuk tegangan menurun kurang dari normal ( Under Voltage)
- Lampu Indikator untuk Power Balik, dan lain-lain
Semua indikator bekerja pada batas-batas tertentu yang berhubungan erat dengan
penyetelan yang dilakukan.
4. Alat Pengaman
Alat pengaman berguna untuk :
- Mengamankan Generator
- Mengamankan Prime Mover ( Diesel)
Pengaman Generator bertugas mematikan seluruh Genset apabila ada hal-hal yang
membahayakan Generator. Pengaman Diesel sama dengan pengaman Generator,
hanya berbeda dari asal usul gangguan. Kalau Temperatur mesin diesel terlalu
panas bekerja pengaman diesel itu akan bekerja. Kalau tegangan generator naik
bekerjalah pengaan generator
Untuk pengaman ini sebaiknya dipasang pemutus beban dan pematikan mesin, baik
yang bekerja secara otomatis maupun secara manual. Keduanya harus ada dan
disambung seri.
Untuk jenis otomatis dipergunakan apabila sewaktu-waktu ada gangguan yang
dapat membahayakan Genset secara otomatis pengaman ini akan bekerja.
Sedangkan untuk jenis manual dipakai bila harus mematikan mesin atau melepaskan
beban setiap saat yang dikehendaki
Misalnya :
Untuk menjaga agar mesin selalu bekerja dalam keadaan yang diijinkan maka
diusahakan mesin secara otomatis melakukan hal-hala sebagai berikut :
- Kalau mendapat temperatur air pendingin lebih dari 2000 F ( 94°C) maka
pemutus beban harus bekerja dan mesin jalan tanpa beban.
- Kalau terjadi Over Speed sampai mencapai 30 detik, mesin dibuat mati total.
Keterangan :
Sebenarnya untuk panel kontrol dapat dibuat otomatis penuh dan selengkap
mungki. Tetapi diperlukan rangkaian-rangkaian listrik ( rangkaian kontrol) yang
cukup rumit,. Tentu saja komponen-komponen yang dipakai harus dari jenis yang
terbaik. Sebab pemakaian dari kualitas biasa-biasa saja sering mengalami gangguan
yang berakibat mesin tidak dapat bekerja walaupun dalam kondisi yang baik.
5. Peralatan Tambahan
Modul : PTL.OPS.003(2).A 35
Peralatan tambahan yang dimaksudkan adalah hal-hal yang dipasang pada diesel
untuk mengetahui kondisi dari seluruh sistemnya. Sistem-sitem yang ada di dalam
diesel biasanya :
- Sistem bahan bakar - Sistem udara masuk
- Sistem pelumasan - Sistem starter, dan lain-lain
- Siswam pendinginan
a. Sistem Penyaluran Bahan Bakar
Bila filter bahan bakar kotor sebaiknya ada tanda / indikator (alarm) Bila tekanan
bahan bakar turun sebaiknya ada tanda atau indikator ( alarm). Bila bahan bakar
dalam tangki harian menuju level ½ jam operasi ada tanda daln lain sebagainya
b. Sistem Pelumasan
- Bila Tekanan minyak pelumas turun sebaiknya timbul alarm
- Bila tekanan minyak pelumas tinggi sebaiknya timbul alarm
- Bila suhu minyak pelumas tinggi sebaiknya timbul alarm, dan lain sebagainya
c. Sistem Pendinginan
- Bila suhu air tinggi ( lebih 24°C) sebaiknya timbul alarm
- Bila level air turun sebaiknya timbul alarm
- Bila tekanan air kurang sebaiknya timbhul alarm
Untuk mesin-mesin Pendinginan udara
- Bila alairan udara kurang lancar sebaiknya ada laarm
- Bila temperatur sirip silinder tinggi sebaiknya ada alarm
d. Sistem Starting
- Bila motor starter terlampau laa senempel pada Fly Wheel Timbul alarm
- Charger tidak dapat mengisi Battery sebaiknya timbul alarm
f. Lain-Lain
- Bila mesin jalan dengan rpm yang rendah sebaiknya timbul alarm
- Bila mesin jalan dengan rpm yang lebih dari normal ( 120%) timbul alarm.
C. Parallel Generator AC 3 Phasa
Sering terjadi bahwa sebuah pembangkit (generator) tidak mampu melayani beban
yang terpasang, dengan arti bahwa kapasitas beban lebih besar daripada kapasitas
generator.
Dalam hal yang demikian, perlu kiranya memaralelkan dua generator atau lebih dengan
maksud untuk memperbesar kapasitas daya yang dibangkitkan.
Selain untuk tujuan diatas, kerja parallel juga sering dibutuhkan untuk menjaga
kontinuitas pelayanan jika ada generator yang harus dihentikan misalnya untuk
istirahat atau reparasi.
Keuntungan dari kerja beberapa generator kapasitas yang kecil secara paralel untuk
mencuplai beban yang sama dibanding dengan hanya satu generator yang besar
adalah sebagai berikut :
Modul : PTL.OPS.003(2).A 36
1. Beberapa unit yang kecil lebih handal dibanding satu unit yang besar. Apabila satu
rusak kelangsungan suplai beban dapat dipertahankan oleh kerja unit yang lain.
2. Jika terdapat beberapa unit station tenag perbaikan untuk unit-unit menjadi lebih
mudah dan ekonomis.
3. Biaya dari unit yang siap dipakai adalah lebih kecil
4. Penambahan unit dapat dipasang saat diperlukan sesuai dengan pertambahan
beban pada station tenaga.
Untuk maksud memaralelkan ini, terdapat beberapa syarat yang harus dipenuhi
yaitu :
a. Harga tegangan efektif pada terminal harus sama
b. Frekuensi yang dihasilkan masing-masing generator harus sama
c. Phasa dari kedua generator harus sama
Dengan arti lain, bahwa beda phasa tegangan harus sama dengan nol, jika
dipandang dari rangkaian beban pada titik persambungan sntara kedua
generator yang akan diparalelkan dengan generator yang akan dibantu
mempunyai beda phasa 180°
Gambar 54 melukiskan prinsip memaralelkan dua buah generator beserta vektor
diagramnya.
Tegangan V1 merupakan harga tegangan generator G1 yang akan diparalelkan
untuk memperbsar kapasitas daya, sedangkan V2 merupakan harga tegangan
generator G2.
Jika ketiga syarat diatas telah dipenuhi maka akan diperoleh vektor tegangan
seperti gambar 54b. Jika terjadi perubahan pada salah satu generator misal G2
Modul : PTL.OPS.003(2).A 37
mempunyai putaran lebih cepat dari pada G1 maka akan mengalir suatu arus
lokal antara G1 dan G2 dan antara tenagan V1 dan V2 mempunyai beda phasa
lebih kecil dari 180°. Hal ini dapat dilukiskan seperi gambar 54c. dimana Ec
merupakan beda tegangan antara G1 dan G2 antara tegangan lokal Ec dan arus
lokal Ic terdapat beda phasa sebesar :
Фs = tan -1
1 2
1 2
Ra Ra
Xs Xs


= ............................. (40)
Sedangkan besarnya arus lokal Ic :
Ic =
2(Ra i.Xs)
Ec

.........................................( 41)
Dengan arti :
Xs = Xs1 = Xs2 : reaktansi serempak kedua generator
Ra = Ra1 = Ra2 : hambatan murni lilitan jangkar
Jika G1 berputar lebih cepat dari G2 maka arus lokal Ic tertinggal Фs dari
tegangan lokal Ec seperti dapat dilukiskan pada gambar 54d.
18. Peralatan yang dapat digunakan dalam parallel Generator.
Dengan adanya ketiga syarat pokok dalam memaralelkan generator dapat diperlukan
peralatan-peralatan untuk dapat mengetahui apakah ketiga syarat tersebut telah
terpenuhi.
Adapun peralatan-peralatan tersebut antara lain :
a. Frekwensi meter, yang berfungsi untuk mengetahui frekwensi masing-masing
generator.
b. Volt meter AC, untuk mengetahui besarnya tegangan masing-masing generator.
c. Alat untuk mengetahui apakah tegangan kedua generator tersebut telah
sephasa. Untuk inji dapat digunakan suatu alat.
1) Lampu-lampu serempak
Lampu-lampu serempak ini dipasang sedemikian rupa sehingga berdasarkan
keadaan lampu-lampu tersebut dapat diketahui apakah generator-generator
tersebut telah sephasa.
Untuk ini tentu saja penglihatan mata lebih banyak menentukan, karena harus
diperhatikan terang atau tidaknya keadaan lampu dan sebagainya. Ditinjau dari cara
penyambungan lampu-lampunya dikenal tiga macam cara :
a) Sambungan gelap, jika kedua generator sudah sephasa maka semua lampu
menyala.
b) Sambungan terang, jika kedua generator suah sephasa maka semua lampu
menyala sangat terang, sedangkan kedua generator belum sephasa maka semua
lampu mati.
c) Sambungan cahaya putar
Jika terlihat bahwa nyala lampu berputar baik kekiri atau kekanan, hal ini
menunjukkan bahwa kedua generator belum spahasa, yang mana masalah
kecepatan berputarnya nyala lampu tersebut disebabkan oleh frkwensi dari
Modul : PTL.OPS.003(2).A 38
kedua generator yang juga belum sama. Sedangkan jika nyala lampu sudah tetap
tidak berputar, ini berarti disamping frekwensi kedua generator sudah sama,
pahasanya juga suda sama.
Dalam keadaan yang demikian ini, dari ketiga lampu yang dipasang, satu lampu
mati dan dua lampu yang lain menyala sama terang.
Ketiga macam sambungan tersebut dapat dilukiskan seperti gambar 55.
Dalam praktek biasanya masing-masing cara diatas dilengkapi dengan Vo meter,
yang mana setelah frekwensi sama tegangan sama dan phasa sama, saklar
utama yang digunakan untuk memaralelkan ditutup (ON) saat Vo meter pada
phasa yang sama antara generator yang satu dengan lainnya.
2) Synchronous cope.
Synchronous cope merupakan peralatan yang khusus dimana alat ini pada
dasarnya bekerja berdasarkan alat-alat ukur lainnya dengan dasar penunjukkan
jarusm karena adanya sifat elektro magnetisme. Misalnya synchronous cope
Lincoln yang dilukiskan seperti gambar 56.
Modul : PTL.OPS.003(2).A 39
Scnchronous Lincoln merupakan sebuah motor kecil berkutub dua. Motor
mempunyai dua lapisan kumparan yang masing-masing dihubungkan pada
generator yang akan diparallelkan.
Sebuah kumparan F yang dihubungkan dengan jala-jala melalui hambatan RF
yang berfungsi untuk menentukan arus kemagnetan yang tepat sephasa dengan
tegangan yang dibangkitkan (V). Sedangkan kumparan kemagnetan kedua
terletak pada jangkar yang mempunyai dua lilitan (kumparan) yang saling tegak
lurus yakni R dan X yang memperoleh arus kemagnetan dari, generator yang
akan dihubungkan paralel pada tegangan V.
Kedua kumparan R dan X dihubungkan secara paralel dengan adanya R maka
arus yang mengalir padanya sephasa dnegan tegangannya, sedangkan arus yang
mengalir melalui kumparan X yang merupakan induktor murni arus lebih
mendekati 90° tertinggal terhadap tegangan.
Dengan adanya sifat-sifat diatas, maka diperoleh arus kemagnetan yang
mengalir pada kumparan R murni sephasa dengan tegangan V’sedangkan arus
kemagnetan yang mengalir pada F. Sebatang jarum yang dipasang pada jangkar
akan menunjukkan bagaimana keadaan phasa antara tegangan-tegangan yang
diserempakkan .
Dalam keadaan serentak yang mana tegangan V dan V’ dalam keadaan sephasa,
maka jarum akan menunjukkan angka nol. Jika generator yang diparalelkan tidak
dalam keadaan serenpakmaka jarum tersebut akan menunjukkan angka dibawah
nol atau diatas nol, tergantung pada tegangan yang diparalelkan, apakah lebih
cepat atau lebih lambat dari generator yang akan dibantu.
Gambar 57 melukiskan atu contoh dalam proses memaralelkan dua buah
generator AC 3 pahasa beserta perlengkapannya.
Prinsip Kerja.
G1 sudah melayani beban dengan data : V1 dan F1 . Dalam hal ini Ss1 dan Sm2
dibuka G2 yang akan diserempakkan dimasukkan kedalam rel penyerempak
dengan menutup Ss2 . Dengan mengatur G2 sedemikian rupa sehingga V1 = V2
dan F1 = F2. Setelah lampu cahaya putar berada pada kondisi tetap (satu lampu
mati, dua lampu yang lain menyala sama terang) atau Vo meter menunjukkan
harga nol, dengan secepat mungkin Sm2 ditutup.
Dalam pembangkit yang besar, untuk menutup saklar Sm2 biasanya digunakan
kontaktor. Setelah kedua generator berada dalam kondidi paralel maka agar G2
Modul : PTL.OPS.003(2).A 40
dapat ikut memikul beban maka daya penggerak G1 dikurangi dan daya
penggerak G2 ditambah.
Pengurangan dan penambahan daya penggerak tersebut diusahakan dikerjakan
bersama-sama. Untuk mengetahui apakah beban G1 berkurang dan G2 sudah
memikul beban hal ini dapat dilihat pada kilo watt mater atau ampere meter (
kilo ampere meter) yang terpasang pada panel kontrol.
Modul : PTL.OPS.003(2).A 41
c. Rangkuman
a. Generator set dipergunakan untuk menggerakkan rotor generator sehingga pada
output statornya menghasilkan tegangan (ggl)
b. Sistem penyaluran bahan bakar
Modul : PTL.OPS.003(2).A 42
c. Bahan bakar dari tangki utama dialirkan oleh pompa ke tangki harian, bahan bakar
mengalir filter di alirkan ke pompa tekanan tinggi diteruksn ke Injector bahan bakar
kemudian kemblai ke tangki harian melalui saringan
- Sistem pelumasan adalah sistem pemeliharaan atau perawatan terhadap masalah
malasah gerak, gesekan dan panas
- Sistem pendinginan digunakan untuk melindungi kewawetan mesin akibat proses
pembakaran mesin pendinginan generator set dapat dilakukan dengan sistem
pendinginan air dan udara
- Generator yang digunakan generator set adalah generator dengan sikat dan
generator tanpa sikat
- Pengendalian generator terhadap sistem kemagnetan yaitu secara konvensional,
rectifier dan Brushesr exitation
- Perlengkapan generator set yaitu voltage regulator/ Automativc voltage
Regulator, governor, indikator indikator dan alat pengaman
- Kerja paralel generator pada generator set atau pusat pembangkit listrik
dilaksanakan dengan alasan antara lain ...
 Kehandalan dalam pelayanan persuplaian, yaitu bila satu generator rusak,
kelangsungan pelayanan beban dapat dipertahankan oleh kerja generator lain
 Perbaikan dan pemeliharaan generator lebih mudah dan lebih ekonomis
 Penambahan unit dapat dipasang disesuaikan dengan penambahan beban
Syart-syarat kerja paralel yang baik adalah
 Tegangan terminal generator yang akan kerja paralel harus sama
 Frekwensi generator harus sama
 Phasa dan urutan phasa harus sama

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar