Revitalisasi Hot Gas Path Component (HGPC) PLTG dengan Teknologi Heat Treatment

PLTG dapat beroperasi dengan sangat cepat sehingga sering digunakan sebagai pusat pembangkit untuk beban puncak (peak load). PLTG adalah mesin pembangkit tenaga yang beroperasi pada temperatur dan putaran tinggi, maka didalam PLTG terdapat pengelompokan komponen antara lain kelompok Hot Gas Path Component (HGPC) yakni kelompok komponen yang dilalui gas panas.

Hot Gas Path Component Gas Turbine mempunyai umur pakai (life time) tertentu, namun ada juga yang mengalami penuaan dini (aging accelerated) sehingga relatif banyak komponen bekas pakai yang disimpan di gudang pembangkitan. Untuk tindak lanjut agar komponen tersebut dapat difungsikan kembali perlu dilakukan penelitian yakni rekristalisasi material dengan teknologi Heat treatment dan pengendalian Time, Temperature, dan Transformation (TTT).

Parameter yang digunakan dalam penelitian ini yaitu lamanya perlakuan heat treatment. Pengujian-pengujian yang dilakukan untuk membuktikan hasil heat treatment yakni pengujian metalografi, dan pengujian mekanik.

Proses Heat treatment dapat mengembalikan struktur mikro material HGPC yang sudah dioperasikan sehingga, hampir menyerupai kondisi material baru. Struktur mikro material tersebutmengalami perbaikan ditandai dengan hilangnya void dibatas butir, pendistribusian karbida secara baik, dan butir mengalami pertumbuhan.

Hasil pengujian mekanis yakni pengujian tarik pada material yang telah diberi perlakuan Heat treatment menunjukan bahwa perlakuan Heat treatment dapat mengembalikan kekuatan mekanik material HGPC yang sudah dioperasikan sehingga, hampir menyerupai kondisi material baru, yakni meningkatkan kembali nilai UTS dan % elongasi. Proses Heat treatment selama 60 menit menghasilkan sifat mekanis yang terbaik.

Dari hasil pengujian disimpulkan bahwa material HGPC dapat digunakan kembali setelah melalui proses Heat treatment.

Penulis : Ir. Sugiarto, MT, Ir. Putu Wirasangka, MT, Yusuf Rasyid, ST, Ariyana Dwiputra, ST

No. Laporan : 27. LIT. 2010 Tanggal : 21 Desember 2010 Jml. Halaman : 34

Kajian Heat Rate dan Efisiensi Pembangkit Sistem Jawa Bali

Sesuai surat penugasan Direktur Operasi Jawa Bali Nomor 00047/122/DITJB/2009 perihal Pembayaran Komponen C - Penggantian Biaya Bahan Bakar Transaksi Pembangkitan, dimana mulai Januari 2009 PT PLN P3B Jawa Bali telah melakukan merrit-order pembebanan pembangkit sistem Jawa-Madura-Bali berdasarkan Heat Rate yang ditindaklanjuti dengan surat Nomor 01836/122/DITOPJB/2010 tentang Pengujian Heat Rate dan Efisiensi Pembangkit Sistem Jawa Bali, maka PT. PLN (Persero) Pusat Penelitian dan Pengembangan Ketenagalistrikan ditugaskan untuk melakukan penelitian heat rate dan efisiensi pembangkit pada sistem Jawa Bali.

Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji performa pembangkit thermal serta melihat energy loss pembangkit sistem Jawa Bali. Pada tahap satu ini, penelitian dilakukan pada PLTU Tanjung Jati B Unit 2 berbahan bakar batubara dengan kapasitas 2 x 710 MW. Metodologi yang digunakan untuk melakukan penelitian ini terdiri dari kajian literatur, survey lapangan, verifikasi peralatan ukur, pengambilan data Performace Test, dan analisa data. Pada pengujian ini batubara yang digunakan berbeda beda nilai kalornya dengan nilai kalor batubara tertinggi sebesar 6,095 kkal/kg (di beban 60%) dan terendah 5,516 kkal/kg (di beban 100%).

Dari hasil perhitungan didapatkan bahwa plant heat rate (PHR) tercapai dengan nilai tertinggi sebesar 2,471.22 kkal/kWh pada beban 60 % dan nilai terendah sebesar 2,385.98 kkal/kWh pada beban 100 %. Turunnya nilai PHR terjadi karena kontribusi dari turbine heat rate (THR) yang relatif lebih besar (3,9%) meskipun terjadi penurunan relatif efisiensi boiler 2,5%.

Meskipun demikian perlu dilakukan pengujian kembali pada beban yang sama dan batubara bernilai kalor yang sama, untuk memperoleh pengaruh nilai kalor batubara terhadap plant heat rate pembangkit.

Penulis : Hamdan H. A, Tiva Winahyu D. H, Nur Cahyo

No. Laporan : 21. LIT. 2010 Tanggal : 30 November 2010 Jml. Halaman : 35

Kajian Hard Coating Pada Material Water Wall Tube

PLTU Tarahan merupakan Pusat Listrik Tenaga Uap yang pertama kali menggunakan teknologi Boiler Circulating Fluidized Bed (CFB). Boiler merupakan peralatan yang sangat penting pada Pusat Listrik Tenaga Uap karena boiler berfungsi untuk mengubah energi kimia bahan bakar menjadi energi panas atau thermal. Pada saat pelaksanaan uji keandalan unit selama 30 hari secara terus-menerus, pada hari ke 26, telah terjadi kegagalan pada sub system boiler CFB berupa bocornya waterwall tube. Kebocoran terjadi akibat dari keausan erosi oleh material bed, yang terdiri dari pasir kuarsa, batu bara, limestone dan udara yang berada di ruang bakar dengan temperatur sekitar 850^o C, sehingga tube mengalami penipisan dan sampai ketebalan kritis tidak mampu lagi memikul beban tekanan kerja media air/uap dari dalam tube.

Salah satu metoda untuk mengatasi kebocoran yang disebabkan oleh erosi dan penipisan tersebut adalah dengan teknik hard coating yaitu memberikan lapisan keras pada permukaan material dasar sehingga diharapkan waktu tejadi penipisan bisa diperpanjang. Adapun material coating yang dipilih adalah Cromium (Cr).

Pada penelitian ini dilakukan eksperimen dengan beberapa parameter yang digunakan sehingga diharapkan akan diperoleh hasil terbaik. Parameter yang digunakan dalam penelitian ini yaitu sudut penembakan, dan tebal coating. Sebelum dilakukan proses coating, pada sampel dilakukan metal blasting yakni proses pembersihan pada tube untuk menghilangkan kerak-kerak yang menempel. Selanjutnya dilakukan proses bonding yakni proses perekatan antara material dasar dan material coating yang dilanjutkan dengan penembakan material coating. Sudut penembakan coating yang digunakan adalah 20⁰ dan 90⁰ sedangkan tebal coating yang diharapkan adalah 500 µm, 600 µm, dan 700 µm.

Pengujian-pengujian yang dilakukan untuk membuktikan hasil coating yakni pengujian metalografi, kekerasan, keausan, kekasaran. Hasil pengujian metalografi pada material dasar menunjukan fasa ferit-perlit dan terdapat porositas permukaan hasil metal blasting, pada material hasil bonding menunjukan bahwa pada umumnya adanya porositas antara base material dan lapisan bonding, dan pada material hasil coating pada umumnya menunjukan lapisan coating tersebar merata dan terdapat porositas. Hasil uji kekerasan menunjukan bahwa dengan dilakukan teknik coating dapat meningkatkan kekerasan permukaan yang mencapai tiga kali lebih besar dari nilai kekerasan base material yakni kekerasan awal material adalah 131 HV sedangkan kekerasan material hasil coating adalah + 476 HV.

Dari parameter pengujian kekerasan, kekasaran dan keausan dapat disarankan bahwa proses coating material pada sudut tembak coating 20˚ dengan ketebalan 600 µm akan memiliki umur tube yang lebih lama dan memiliki tingkat ketahanan erosi paling baik pada kondisi operasi yang sama karena nilai kekerasan, kekasaran dan laju keausan yang paling baik.

Penulis : Ir. Sugiarto, MT, Ir. Wisana Prabu, Ir. Putu Wirasangka, MT, Ariyana Dwiputra, ST.

No. Laporan : 20. LIT. 2010 Tanggal : 30 November 2010 Jml. Halaman : 66

Kajian Pemanfaatan Gas Metana Batubara (Coal Bed Methane/CBM) Sebagai Bahan Bakar Satuan Pembangkit Diesel

Peraturan Presiden Republik Indonesia No. 5 Tahun 2006 tentang Kebijakan Energi Nasional menekankan bauran energi yang direncanakan dari tahun 2006 untuk batu bara 16% menjadi 33% pada tahun 2025, mempunyai konsekuensi bahwa penggunaan batu bara harus ditingkatkan sebagai sumber energi primer antara lain gasifikasi batu bara dan pemanfaatan Coal Bed Methane (CBM). Konversi dari BBM ke bahan bakar gas (gas alam) telah dilaksanakan pada beberapa Satuan Pembangkit Diesel (SPD) yang dimiliki PLN diantaranya PLTD Payo Selincah 6 x 5.218 kW. Sementara itu karakteristik CBM banyak kemiripan dengan gas alam pada umumnya. Oleh sebab itu pada penelitian ini akan dilaksanakan kajian secara teoritis tentang kemungkinan pemanfaatan CBM sebagai bahan bakar Satuan Pembangkit Disel (SPD).

Pada penelitian ini kajian hanya dilaksanakan secara teoritis dengan mempelajari penggunaan bahan bakar (gas alam) pada pembangkit existing. Dari spesifikasi gas CBM dicoba dikorelasikan dengan spesifikasi gas alam untuk diterapkan pada pembangkit diesel (SPD).

Secara teoritis gas methana batubara dapat digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel mengingat adanya kemiripan karakteristik antara gas methana batubara dan gas alam. Dibandingkan dengan gas alam, gas methana batubara memiliki keunggulan sifat thermodinamika seperti methane number dan nilai kalor yang lebih tinggi dan kestabilan pembakaran. Pemakaian gas metana batubara pada mesin diesel membutuhkan modifikasi dan penambahan peralatan seperti sistem dual fuel HSD-Gas alam antara lain penggantian speed governer dan pemasangan gas valve (SOGAV), gas manifold, explosion relief valve, electromagnetic gas admission control, electronic speed controler, engine gas train. Untuk memperoleh informasi yang lebih lengkap tentang kajian pemanfaatan gas methana batubara sebagai bahan bakar mesin diesel perlu dilaksanakan kajian lebih lanjut meliputi : simulasi pembakaran dengan bantuan perangkat lunak Computational Fluid Dynamics dan pengujian langsung menggunakan bahan bakar gas methana batubara pada mesin diesel skala kecil.

Penulis : Ir. Putu Wirasangka, MT, Ir. Agus Yogianto, MT, Ir. S. Budi Mulyana, Almas Apriliana

No. Laporan : 19. LIT. 2010 Tanggal : 30 November 2010 Jml. Halaman : 25

Kajian Kualitas Spare Part Bucket Non OEM Pembangkit Listrik Tenaga Gas

Bucket turbin gas mempunyai kemampuan menahan temperatur sampai 1500°C. Material yang umum dipakai untuk turbin gas bucket adalah: nickel-base superalloys atau cobalt based super alloy. Material tersebut tahan pada temperatur tinggi diatas 1000 °C (bahkan hingga 1450 °C ), dan sangat dipengaruhi oleh kondisi coating, cooling dan sealing. Dari beberapa unit pembangkit turbin gas yang berada di PLN pada umumnya biaya pemeliharaan berkisar 10 % dari biaya operasi. Biaya ini akan semakin meningkat seiring dengan kenaikan umur pembangkit. Salah satu issue penting dalam pemeliharaan adalah mahalnya biaya spare part Original Equipment Manufacture (OEM) khusus untuk material bucket. Adapun alat yang dipakai untuk mengetahui strukturmikro adalah Replika tester. Dari hasil kajian pengujian secara strukturmikro terhadap bucket turbin gas di tiga lokasi unit pembangkit PLN setelah dilakukan evaluasi dan analisa berdasarkan standarERA Technology dan literatur dapat disimpulkan bahwa sampel bucket turbin NON OEM kondisi baru mesin Alsthom PLTG Paya Pasir hasil morpologi strukturmikro mengindikasikan adanya creep void pada batas butir, kemungkinan kondisi ini mencerminkan bahwa material tersebut sudah pernah digunakan. Pada sampel bucket turbin OEM kondisi bekas mesin Siemens PLTG Belawan, hasil morpologi strukturmikro mengindikasikan adanya carbide island, kondisi tersebut mencerminkan bahwa ma terial bucket telah digunakan dalam waktu yang relatif lama. Pada sample bucket rekondisi turbin OEM kondisi bekas mesin Alsthom PLTG Tello, hasil morpologi strukturmikro mengindikasikan adanya carbide island dan gama prame. Kondisi ini mencerminkan bahwa material bucket telah digunakan dalam waktu lama dan pernah mengalami over heating. Sebelum penggunaan bucket Non OEM, OEM dan bucket hasil rekondisi sebaiknya dilakukan quality control secara Non Destructive Test (NDT) selanjutnya interval waktu inspeksi didalam pemeliharaan agar diperhatikan.

Penulis : S. Budi Mulyana, ST, Ir. Sugiarto, MT, Harianto, ST, Almas Apriliana

No. Laporan : 18. LIT. 2010 Tanggal : 30 November 2010 Jml. Halaman : 28

Pengenalan listrik sejak dini di lingkungan SD, sebagai sarana untuk menghemat listrik melalui pembentukan klub peduli energi kunang- kunang junior

Dalam rangka menunjang gerakan hemat listrik, maka diperlukan sosialisasi kepada berbagai pihak. Salah satu pihak yang perlu disosialisasikan mengenai gerakan hemat energi listrik adalah anak SD dengan harapan agar anak SD dapat mengerti tentang gerakan hemat listrik dan dapat mempraktekkan dalam kegiatan sehari-hari. Namun hingga saat ini belum ada bahan panduan bagi anak SD maupun sekolah dalam melaksanakan kegiatan hemat listrik. Untuk itu dibuatkan indikator dalam bentuk form untuk memudahkan Anak SD dalam pelaksanaan patroli energi.

Langkah-langkah dalam pembuatan indikator hingga implementasi di lingkungan sekolah adalah sebagai berikut: mengadakan group discusion untuk menentukan data-data yang diperlukan, menetapkan target sekolah yang menjadi obyek penelitian, membuat pertanyaan untuk tahap sosialisasi serta form patroli energi, perilaku di rumah serta rekening listrik bulanan, melakukan survey ke sekolah, melaksanakan sosialisasi tentang KKJ (Kunang-kunang Junior), melakukan pengumpulan data, pengolahan data, analisa data, mengambil kesimpulan serta membuat saran.

Berdasarkan hasil analisa maka dapat disimpulkan bahwa :

Sosialisasi Gerakan Hemat Listrik dan Pembentukan Klub Peduli Energi: Kunang-Kunang, baik di tingkat pusat, regional maupun di Sekolah-Sekolah Dasar di lingkungan kerja operasional PLN Distribusi/Wilayah perlu dikembangkan untuk meningkatkan kesadaran masyarakat akan pentingnya hemat energi. Hal tersebut dapat dilihat dari hasil analisa dimana SD yang telah mendapatkan sosialisasi, tingkat kesadaran siswa dalam melaksanakan kegiatan hemat listrik di rumah lebih tinggi dibandingkan yang belum mendapatkan sosialisasi.

Orang tua, guru dan tim KKJ sangat berperan dalam menyampaikan pentingnya gerakan hemat listrik, selain itu film-film animasi dapat menjadi pendukung dalam penyampaian gerakan hemat listrik di lingkungan.

Form patroli energi dan form prilaku di rumah, dapat dipakai menjadi alat yang bisa digunakan oleh siswa SD dalam melaksanakan kegiatan hemat energi. Dan untuk mengukur apakah kegiatan patroli energi tersebut cukup efektif, maka ditambah form rekening listrik dan penambahan alat listrik sebagai kontrol keberhasilan kegiatan KKJ.

Dengan adanya hasil-hasil di atas, diharapkan agar pembentukan KKJ sebagai wadah bagi siswa dalam mempraktekkan kegiatan hemat listrik terus dikembangkan, sehingga kegiatan hemat listrik tetap terus berlangsung dan terbina sejak dini dalam masyarakat.

Penulis : Gunartati Budhi Purwandari, Prasada, ST, Mulyawati

No. Laporan : 13. LIT. 2010 Tanggal : 26 Juli 2010 Jml. Halaman : 35

Kajian opini publik mengenai subsidi listrik yang tepat sasaran dan tepat guna

Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji isi materi Karya Tulis Ketenagalistrikan dari masyarakat, mendapat masukan berupa ide-ide dari masyarakat berkaitan dengan subsidi listrik untuk kepentingan perusahaan, serta menghasilkan rekomendasi bagi manajemen berkaitan dengan subsidi listrik.

Untuk mendapatkan data yang dibutuhkan, peneliti mengkaji: Artikel Lomba Karya Tulis Ketenagalistrikan (LKT), pemberitaan di media online, hasil diskusi dan wawancara.

Hasil penelitian secara ringkas adalah sebagai berikut :

PLN memiliki dua sisi peran yang berorientasi profit dan sosial, persepsi terhadap dua sisi itu berpengaruh pada kinerja PLN;

Banyak upaya yang telah dilakukan PLN, namun penyediaan listrik belum merata di seluruh wilayah, karena itu diperlukan pembangunan pembangkit tenaga listrik yang dilakukan oleh swasta terutama di luar Pulau Jawa, dan juga diperlukan inovasi pembangkit listrik energi alternatif;

Kebijakan pemerintah terhadap TDL pada dasarnya adalah kebijakan yang politis;

PLN diharapkan bisa mensosialisasikan perilaku hemat listrik melalui media massa dan pola penggunaan listrik oleh masyarakat harus diubah;

Hasil pengamatan media online antara bulan November 2009 sampai Maret 2010 menunjukkan media massa menekankan pemberitaan seputar isu pemadaman listrik dan kenaikan TDL;

Hasil penelitian Focus Group Discussion (FGD) adalah citra PLN yang kurang baik di mata masyarakat disebabkan oleh pemadaman listrik dan pelayanan yang kurang;

PLN diharapkan dapat meningkatkan penyediaan dan pelayanan listrik melalui swastanisasi dan penggunaan energi alternatif sebagai upaya mengurangi besarnya biaya penyediaan listrik.

Penulis : Gunartati Budhi Purwandari, Gong Matua Hasibuan, Harsutowo, Nuraini Aunidya C.

No. Laporan : 11. LIT. 2010 Tanggal : 19 Juli 2010 Jml. Halaman : 87

Perancangan dan instalasi sistim monitoring pembangkit listrk kombinasi energi terbarukan berbasis hidrogen

Pembangkit listrik kombinasi turbin angin, sel surya dan fuell cell merupakan suatu alternatif jenis pembangkit hybrid yang dikembangkan oleh Tim Pusat Penelitian Fisika LIPI. Fuell cell dengan kapasitas 1 kW yang dikombinasi dengan turbin angin 5 kW dan sel surya 1 kW dirancang untuk menyuplai daya listrik ke salah satu desa tertinggal di Propinsi Banten, yaitu di desa Telonjaya, Kecamatan Wanasalam, Kabupaten Lebak, Banten.

Sehubungan dengan operasi instalasi tersebut, perlu dilakukan pengamatan terhadap kinerja hybrid plant sebagai satu sistem pembangkit serta masing-masing bagian pembangkit. Oleh sebab itu diperlukan instalasi monitoring pembangkit listrik kombinasi dari energi terbarukan tersebut. Setelah melalui perancangan sistem monitoring yang laporannya telah diterbitkan dengan Laporan Penelitian No.40.LIT.2008, maka selanjutnya direalisasikan instalasi sistem monitoring tersebut.

Dari hasil penelitian diperoleh sebuah instalasi monitoring hybrid plant yang dapat menampilkan parameter operasi pada setiap bagian sistem hibrid mulai dari turbin angin, sel surya, fuel cell, elektrolisis plant dan inverter pada tampilan logger atau dapat juga diketahui secara remote memakai komunikasi GSM melalui ponsel.

Kecepatan angin tertinggi yang pernah terekam yaitu pada 10 m/s terjadi pada bulan September 2009 dan pada bulan tersebut kecepatan anginnya cukup stabil pada kisaran 4 - 8 m/s. Pada bulan Desember 2009, kecepatan angin mulai turun. Jika dilihat dari kondisi yang sangat berfluktuatif dan lokasi PLTB yang di pinggir pantai, bisa disimpulkan bahwa PLTB di lokasi ini tidak bisa dijadikan sebagai pembangkit base load walaupun lokasinya sudah dipinggir pantai (karena sifat angin yang intermittent didaerah tropis).

Untuk PLTS terlihat bahwa titik tertinggi daya yang pernah di hasilkan oleh PLTS adalah pada bulan Desember 2009 (+ 600 Watt) dan titik terendah terjadi pada bulan Oktober 2009 (+ 25 Watt). Sedangkan pada bulan Agustus 2009 dayanya cukup stabil (+ 350 Watt) akan tetapi untuk bulan - bulan lainnya berfluktuatif.

Sedangkan untuk arah angin yang terjadi selama bulan Juli - Desember 2009 rata - rata menuju ke Tenggara (120⁰ - 150⁰). Bila dilihat dari posisi pembangkit maka angin lebih banyak bergerak dari darat menuju laut. Sedangkan pada bulan November dan Desember 2009, angin lebih banyak bergerak menuju selatan (180⁰) dan barat daya (210⁰ - 240⁰).

Pembangkit ini merupakan sistem pembangkit untuk penelitian dan bukan untuk komersial maka ujicoba terhadap pembangkit ini akan banyak dilakukan dan ini akan mempengaruhi data yang hendak diinginkan. Oleh sebab itu untuk mengetahui kinerja sistim monitoring ini tidak bisa dilakukan hanya dalam waktu singkat, paling tidak minimal 6 - 12 bulan masa monitoring tanpa adanya gangguan/perbaikan pada sistem pembangkit.

Penulis : Harry Indrawan, ST, Msc, Ir. Agus Yogianto, MT, Herry Nazir, BE

No. Laporan : 10. LIT. 2010 Tanggal : 28 Juni 2010 Jml. Halaman : 24

Pemakaian Electric Fuel Treatment (EFT) pada mesin diesel pembangkit Tahap 2

Unsur biaya terbesar dalam pengoperasian Pusat Listrik Tenaga Diesel (PLTD) di PT PLN (Persero), adalah biaya bahan bakar minyak (BBM). Biaya bahan bakar semakin bertambah karena harga BBM yang sangat tinggi seperti sekarang ini, dan mesin mengalami penurunan daya mampu atau semakin boros. Salah satu kebijakan strategis PLN pada tahun 2006 adalah mengurangi biaya pemakaian BBM. Untuk itu segala kemungkinan penggunaan alat penghemat BBM untuk PLTD, perlu dilakukan.

PT PLN (Persero) Puslitbang Ketenagalistrikan, PT PLN (Persero) Pusat, dan PT PLN (Persero) Wilayah NTT, bekerja sama dengan Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Unit Pengembangan Teknik - Balai Pengem-bangan Instrumentasi (UPT BPI - LIPI) Bandung, telah melakukan penelitian tentang penggunaan alat penghemat BBM jenis Electric Fuel Treatment (EFT) Tahap 2 di PLTD Atambua PLN Wilayah NTT, sebagai kelanjutan dari uji coba Tahap 1 di PLTD Koba, PLN Wilayah Bangka Belitung.

Metoda yang digunakan dalam penelitian ini adalah membandingkan konsumsi BBM saat dioperasikan pada beban 50%, 75% dan 100% pada satu unit mesin diesel yang sama, tanpa menggunakan EFT dan dengan menggunakan EFT, dalam kondisi operasi dengan disertai lama pengamatan (waktu) yang sama.

Hasil pengukuran SFC yang dilaksanakan di PLTD Atambua ini, yakni pada beban-beban : 200 kW (100% daya mampu), untuk pemakaian EFT tipe A dan tipe B terjadi kenaikan SFC sebesar 1,5%, sedangkan pada beban 150 kW (75%) dan 100 kW (50 %), terjadi penurunan SFC hingga 2,5% dan 3,6%, kecuali untuk EFT tipe A pada beban 50% terjadi kenaikan 4,9%. Hasil ini belum memenuhi kriteria karena belum mencapai angka yang telah disepakati yakni rata-rata penurunan konsumsi BBM hingga mencapai minimal 5%.

Penulis : Herry Nazir, BE, M. Agus Warsyun, ST, Sugiharto D, Satriyo Hadi M,ST

No. Laporan : 03. LIT. 2010 Tanggal : 15 April 2010 Jml. Halaman : 13

Studi Kelayakan PLTM Tarusan, Kecamatan Koto XI Tarusan Kabupaten Pesisir Selatan, Sumatera Barat

Lingkup studi kelayakan PLTM Tarusan adalah mengevaluasi kelayakan PLTM di Sungai Tarusan, Kecamatan Koto XI Tarusan, Pesisir Selatan Sumbarditinjau dari aspek Teknik, Ekonomi dan pertimbangan lingkungan.

Untuk mendapatkan gambaran tingkat kelayakan PLTM tersebut dilakukan analisa ekonomi dan finansial dimana sebagai dasar perhitungan adalah rencana anggaran biaya (RAB) PLTM Tarusan. Perhitungan RAB didasarkan pada desain dasar & rencana scheme PLTM Tarusan dan ditunjang oleh data dasar yaitu : data/analisis Hidrologi dan data Geologi/Geoteknik.

Investigasi yang telah dilakukan dilokasi penyelidikan adalah, pengumpulan data hidrologi mutakhir untuk keperluan analisa hidrologi, pemetaan topografi, Investigasi geoteknik, pengumpulan data kelistrikan, sosial-lingkungan dan aspek terkait lainnya. Desain dasar (basic design) dipakai sebagai acuan perhitungan volume pekerjaan yang dengan mengalikan perhitungan harga satuan pekerjaan selanjutnya digunakan untuk penyusunan RAB.

Biaya investasi PLTM Tarusan (Pekerjaan Sipil dan Elektro Mekanik) adalah :

Alternatif-1 dengan debit 8 m³/detik adalah sebesar Rp. 76,339,070,000.00,- sedangkan Alternatif-2 dengan debit 5 m³/detik adalah sebesar Rp.66,456,100,000.00 termasuk pajak, pekerjaan Jaringan, pembebasan tanah, biaya Jasa Perencanaan, Pengawasan, Manajemen dll

Data Hasil study kelayakan PLTM Tarusan pada kondisi base case adalah sebagai berikut :

PLTM Debit Head Daya IRR Pengembalian Tarif

(m3/s) (m) (kW) Project (%) (Th) (Rp/kWh)

Tarusan 5 44,7 2.000 18,55 7 th 0 bl 750

Tarusan 8 44,7 3.200 12,81 9 th 4 bl 750

Direkomendasikan untuk dilanjutkan ketahap desain detail dan disarankan agar memasang pengamatan muka air sungai dan mencatat selama minimum 6 bulan untuk keperluan evaluasi dari hasil analisis Hidrologi.

Penulis : Ir. Priyono Maskur, Dipl. HE, Ir. Donny Darmayanto, Ir. Hanggoro, SE, Ir. Tonny Sarief, MT, Herry Nazir, BE, Anwar Rusmana, ST

No. Laporan : 02. LIT. 2010 Tanggal : 17 Maret 2010 Jml Halaman : 183

Pedoman Penerapan Scheme Logic untuk relai numerik

Perubahan relai proteksi dari sistem analog ke sistem digital, menyebabkan cara penyetelan pada relai mengalami perubahan. Setelan dasar (default setting) skema logika (logic scheme) pada relai jarak numerik pada saat dibeli berbeda-beda, ada yang telah dibuat oleh pabrikan dan ada juga yang belum. Untuk relai jarak numerik yang skema logikanya telah dibuat oleh pabrikan, penyetelan relai di lapangan tidak banyak menimbulkan kesulitan. Sedangkan untuk relai jarak numerik yang skema logikanya belum dibuat oleh pabrikan, penyetelan di lapangan sering menimbulkan permasalahan, hal ini disebabkan oleh tingkat pemahaman terhadap sistem proteksi yang berbeda. Tujuan penelitian ini adalah untuk menyeragamkan skema logika relai jarak numerik di jaringan 150 kV PLN. Metoda penelitian dilakukan dengan dua cara, yaitu studi literatur dan studi lapangan. Untuk studi lapangan dipilih beberapa gardu induk 150 kV yang menggunakan relai jarak numerik (digital), yang terpasang di wilayah kerja PLN P3BJB Region Jateng & DIY, Region Jabar, dan Region Jakarta & Banten. Hasil studi penerapan skema logika relai jarak numerik ditampilkan dalam bentuk tabel yang berisi fungsi elemen utama, fungsi elemen tambahan, dan fungsi elemen yang tidak boleh diaktifkan. Pedoman Penerapan Skema Logika ini diharapkan dapat digunakan sebagai standar dalam penerapan skema logika relai jarak numerik sebagai proteksi penghantar 150 kV, dimasa yang akan datang.  Penulis       : Ir. Armaini,   Didik F. Dahlan, ST, Msc,   Handy Wihartady, ST, Msc,   Eko  Aptono, ST,   Antonius Budiono,    Joko Hartono, ST No. Laporan  : 26. LIT. 2010    Tanggal : 20 Desember 2010      Jml. Halaman : 93

Analisis Arus Induksi Geomagnetik dan aplikasinya

Badai geomagnetik telah menimbulkan masalah di jaringan tenaga listrik pada  sejumlah negara yang berdekatan dengan kutub magnet bumi, seperti di Amerika Utara dan Eropa Utara. Sebuah penelitian di Vietnam tahun 2008 melaporkan bahwa arus induksi geomagnetik (GIC) juga teramati pada jaringan tenaga listrik 500kV di Vietnam yang letaknya jauh dari kutub magnet bumi. Pada  tahun 2012-2013, diperkirakan aktifitas matahari kembali memasuki periode puncak, yang dapat menimbulkan badai geomagnetik.

Untuk mengantisipasi kejadian tersebut, LAPAN bekerja sama dengan PLN melakukan kajian Pengaruh Badai Geomagnetik terhadap jaringan listrik. Hasil kajian ini diharapkan dapat memprediksi tingkat GIC yang mungkin terjadi, sehingga dapat dilakukan langkah-langkah antisipasi.

Laporan ini merupakan bagian awal dari studi tersebut dan meliputi kajian literatur, analisis korelasi data kerusakan transformator di PLN dengan data fluktuasi medan geomagnet, simulasi GIC di Transformator IBT 500/150kV, dan persiapan rencana pengukuran GIC. Pengukuran dan analisis GIC di jaringan PLN akan dilaksanakan pada kajian tahap berkutnya.

Hasil yang telah diperoleh pada kajian ini antara lain adalah:

• Menurut literatur, arus induksi geomagnet akan menimbulkan kejenuhan pada transformator. Dampaknya, antara lain adalah derating transformator tenaga, meningkatnya pemanasan dan konsumsi VAR, serta salah kerja relai proteksi.
• Berdasarkan analisis data fluktuasi geomagnet dari LAPAN dengan data kerusakan trafo tenaga PLN pada periode 2002 s/d 2009, belum terbukti adanya korelasi antara kerusakan trafo PLN dengan kejadian badai geomagnet.
• Menurut simulasi, distorsi arus pada Transformator dipengaruhi oleh polaritas arus induksi geomagnet dan juga beban Transformator. Simulasi juga menunjukkan bahwa arus netral pada konduktor pembumian mengandung arus harmonik urutan nol.

Telah dibuat rencana pengukuran GIC  di instalasi PLN untuk persiapan kajian tahap berikutnya.

Penulis           : Ir. Anang Mawardi, MT,  Ir. Riam A. Wibowo,  Wahyudi, M.Eng,  Hendrik Maryono, ST

No. Laporan    : 28. LIT. 2010    Tanggal : 23 Desember 2010    Jml. Halaman : 39

Studi Peningkatan Kinerja Under Frequency Relay (UFR)

Pemulihan frekuensi yang cepat dan tepat untuk menyelamatkan sistem akibat gangguan yang menyebabkan berkurangnya suplai daya secara tiba-tiba merupakan tujuan utama pengoperasian Under Frequency Relay (UFR). Pada kenyataannya sering kali terjadi bekerjanya UFR tidak dibarengi oleh pulihnya frekuensi ke kondisi normal 50 Hz karena besarnya beban yang dilepas di tiap penyulang tidak sesuai dengan target yang diinginkan.

Dari analisis yang telah dilakukan menunjukkan bahwa kinerja UFR terpasang adalah sebagai berikut :

• Untuk Sistem Jawa Bali memiliki kinerja target pelepasan penyulang rata-rata sekitar.........
• ...............
• ..........

(untuk sementara belum dapat ditampilkan secara utuh guna melindungi Hak Kekayaan Intelektual. Silakan menghubungi PLN PUSLITBANG)


Penulis           : Wahyudi, M.T.,   Didik F. Dahlan, MSc,    Handy Wihartady, MSc,

No. Laporan : 23. LIT. 2010   Tanggal : 2 Desember 2010      Jml. Halaman : 36

Survai Tingkat Harmonisa Sistem Distribusi Jabar & Banten

Laporan ini memaparkan tentang kondisi tingkat harmonisa di sistem PLN Distribusi Jawa Barat dan Banten. Laporan ini terdiri atas studi literatur dan hasil survei untuk berbagai tipe beban dan di beberapa jenis industri.

Kajian Literatur membahas mengenai fenomena harmonisa, pengaruh pada sistem distibusi, sumber-sumber penghasil harmonisa, standar dan recommended practice batasan nilai harmonisa dari IEEE maupun IEC.

Pengukuran tingkat harmonisa dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan tingkat harmonisa di sistem distribusi untuk berbagai tipe beban dan membandingkannya dengan standar harmonisa yang ada.

Metoda pengukuran harmonisa dilakukan  dengan pengukuran arus dan tegangan harmonisa pada pelanggan tegangan tinggi 150 KV, 70 KV, tegangan menengah 20 KV dan gardu distribusi tegangan rendah.

Disamping Tujuan tersebut diatas juga atas masukan dari PLN Distribusi Jabar dan Banten dilakukan:

• Pembandingan tingkat akurasi pengukuran KWH meter AMR terhadap peralatan Power Quality Topaz 1000 untuk beban dengan harmonisa.
• Pengukuran harmonisa trafo distribusi dan menghitung pembebanan maksimum untuk spektrum harmonisa tersebut.

Dari hasil pengukuran berbagai jenis/tipe beban, tipe beban arc furnace memiliki polusi harmonisa arus yang tertinggi, bahkan untuk harmonisa tegangan pada pelanggan Toyogiri  melebihi standar.

Kondisi harmonisa arus THDi pada gardu distribusi yang diukur semuanya berada diatas 5% , sedangkan sebanyak 70% memiliki THDi  lebih dari 10%. Untuk Harmonisa Arus persyaratan yang digunakan bukan THD melainkan TDD (total Demand Distortion). Nilai TDD yang melebihi standar terjadi pada PT . Toyogiri sebesar 9 % dan PT. Gunung Garuda sebesar 5 %, nilai batas menurut standar IEEE 519-1992 pada Isc/IL 20 s/d 50 adalah 4 % untuk tegangan > 60 kV s/d 161 kV dan 8% untuk tegangan 120 s/d 69 kV 

Penulis         : Ir. Anang Mawardi, MT,   Ir. Pranyoto,   Muhammad Firmansyah, Msc,  Dedy Sunarto,   Achmad Syerif Habibie, ST

No. Laporan  : 17. LIT. 2010    Tanggal : 1 November 2010    Jml. Halaman : 44 

Studi Pemulihan Frekuensi Sistem Tenaga Listrik Kalselteng

Studi Pemulihan Frekuensi Sistem Tenaga Listrik Kalselteng bertujuan untuk mengetahui perilaku ketahanan sistem terhadap gangguan kehilangan pembangkit secara tiba-tiba atau lepasnya saluran interkoneksi.

Studi ini dilakukan dengan cara simulasi menggunakan perangkat lunak PSS/E (Power System Simulator for Engineering) Versi 30 buatan PTI-Siemens. Acuan yang digunakan adalah data RUPTL Sistem Kalselteng tahun 2010 – 2019, yaitu tahun 2012 dengan kondisi waktu beban puncak sebesar 474,9 MW dan waktu beban rendah sebesar 361,4 MW.
Dari hasil pembahasan yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai berikut :

Ø   Hasil analisis aliran daya pada waktu beban puncak (WBP) menunjukkan bahwa terdapat busbar 70 kV dengan tegangan yang lebih rendah dari 0,95 pu, yaitu sebesar 0,9388 pu atau 65,716 kV. Sedangkan pada waktu beban rendah (WBR) sebesar 0,9488 pu atau 66,419 kV. Adapun saluran transmisi dan trafo tenaga tidak ada yang melebihi kapasitas yang diijinkan.

Ø   Hasil analisis studi pemulihan frekuensi :

·    Bila unit pembangkit terbesar PLTU Asam-asam (3 x 65 MW) trip pada kondisi Waktu Beban Puncak (WBP), maka Sistem Kalselteng tidak stabil, tanpa terjadi Load Shedding. Sedangkan pada Waktu Beban Rendah (WBR) Sistem Kalselteng tetap stabil dengan Load Shedding sampai tahap ke-3.

·    Bila saluran interkoneksi antara GI Asam-asam dengan GI Cempaka dan GI Mantuil trip, baik pada kondisi Waktu Beban Puncak (WBP) maupun Waktu Beban Rendah (WBR), maka Subsistem Barito terjadi over speed di PLTU Asam-asam. Sedangkan subsistem Palangkaraya tetap stabil dengan Load Shedding sampai tahap ke-4 untuk WBR.

·    Bila saluran interkoneksi antara GI Cempaka – GI Barikin  trip, maka subsistem Benua Lima tidak stabil (tidak konvergen). Sedangkan subsistem Barito tetap stabil.

Ø   Untuk meningkatkan keandalan sistem Kalselteng disarankan :

·   Penambahan kapasitas transformator di GI Cempaka, GI Tanjung dan GI Trisakti 
-  Penambahan pembangkit baru yang akan datang, ditempatkan di daerah Benua Lima.  

Penulis : Wahyudi, ST, M.Eng,  Ir. Anang Mawardi, MT,  Eko aptono, ST,  Ir. Agus Yogianto, MT

No. Laporan : 29. LIT. 2010 Tanggal : 27 Desember 2010 Jml. Halaman : 20

Kaji Ulang Koordinasi Isolasi Sistem 500 kV – Evaluasi perlunya LA di pintu masuk GITET

Laporan ini menyampaikan hasil kaji ulang mengenai koordinasi isolasi GITET 500 kV di Jawa dengan studi kasus GITET 500 kV Pedan. Di GITET 500 kV Pedan terdapat dua tingkat BIL peralatan, 1800 kV dan 1550 kV, sehingga perlu dikaji ulang apakah proteksi tegangan lebih yang dipasang sudah mencukupi atau justru berlebihan.

Kajian dilaksanakan melalui studi literatur, survai lapangan dan simulasi perhitungan. Studi literatur banyak mengupas mengenai studi yang pernah dilakukan oleh MM (Merz and McLellan), konsultan yang pertama-kali mendesain sistem 500 kV Jawa. Survai lapangan dilakukan ke GITET 500 kV Pedan. Dan Simulasi perhitungan juga mengambil studi kasus koordinasi isolasi GITET 500 kV Pedan.

Dari kajian literatur dan survai lapangan diketahui bahwa gangguan atau kerusakan peralatan akibat kegagalan koordinasi isolasi di Sistem 500 kV belum dijumpai. Di GITET Pedan yang menjadi obyek studi kasus dilaporkan belum pernah terjadi kegagalan isolasi dalam kaitannya dengan tegangan surja petir. Sedangkan di GITET Muara Tawar memang dilaporkan adanya lima buah CT yang telah mengalami kegagalan isolasi. Namun dari hasil investigasi menunjukan bahwa kerusakan ini ternyata disebabkan mutu barang yang tidak baik, bukan masalah koordinasi isolasi.

Hasil studi simulasi menunjukan bahwa keberadaan arester CB 7A1 (LA1 dan LA2) dan arester rel A (LA5) dan rel B (LA6) sangat diperlukan. Dengan meniadakan salah satu dari arester ini akan menimbulkan tegangan surja yang berbahaya, melampaui BIL 1800 kV, pada rel dan CVT saluran transmisi Ungaran.

Pada kondisi arester lengkap seperti terpasang saat ini, meskipun tegangan surja yang terjadi di dalam GITET dapat ditekan pada tingkat aman, di bawah BIL 1550 kV ataupun 1800 kV, namun pada kondisi ini masih diperoleh kondisi yang tidak aman untuk CVT saluran transmisi Ungaran, karena tegangan surja yang terjadi di terminal peralatan ini dapat melampaui BIL 1800 kV. Hasil simulasi untuk kondisi sirkit GITET lengkap diperoleh tegangan surja di terminal CVT sebesar 1964 kV. Dengan mencoba dipasang arester di titik ini, hasilnya dapat menekan terjadinya tegangan surja hingga tinggal 1557 kV, jauh di bawah BIL 1800 kV.

Dengan demikian untuk lebih meningkatkan kehandalan GITET 500 kV Pedan, disarankan untuk memasang arester di pintu masuk GITET dari saluran transmisi Ungaran.

Penulis           : Ir. Pranyoto,   Ir. Edy Iskanto,   Didik F. Dahlan, Msc,   Nurul Fauziah, S.T 
No. Laporan   : 22. LIT. 2010    Tanggal : 1 Desember 2010        Jml. Halaman : 47

Studi Pemanfaatan Arus urutan negatif untuk proteksi Transformator tenaga

Beberapa studi mengemukakan bahwa, relai diferensial kurang sensitif untuk gangguan antar lilitan (turn-to-turn faults) dan gangguan fasa tanah yang terjadi dekat titik bintang. Kajian ini bertujuan mempelajari kemungkinan pemanfaatan relai differensial yang bekerja berdasarkan arus urutan negatif untuk proteksi Transformator tenaga, khususnya Transformator tenaga IBT 500/150kV sebagai alternatif dari sistem proteksi yang telah ada.

Analisis dilakukan melalui simulasi memakai program ATP DRAW dan PSCAD/EMTDC dengan membandingkan kinerja relai differensial biasa dengan relai differensial yang bekerja berdasarkan arus urutan negatif. Gangguan yang disimulasikan adalah gangguan antar lilitan (turn-to-turn faults), dan gangguan fasa tanah dekat titik bintang.  Gangguan eksternal juga disimulasi untuk menguji kestabilan relai. Simulasi juga memperhitungkan kesalahan (error) rasio Trafo arus dan OLTC.

Menurut hasil simulasi, relai differensial urutan negatif lebih sensitif dari pada relai differensial biasa, apabila tidak ada kesalahan rasio. Jika ada kesalahan rasio, relai differensial urutan negatif dapat menjadi tidak stabil dan tidak sensitif.

Dalam kajian ini juga dipelajari upaya mengatasi masalah ketidakstabilan yang disebabkan oleh kesalahan rasio dengan cara menambahkan waktu tunda, tetapi menurut simulasi, waktu tunda belum sepenuhnya dapat memperbaiki kestabilan relai. Karena itu, instalasi proteksi relai differensial urutan negatif sebaiknya memakai trafo arus dengan kelas kesalahan yang rendah. Selain itu, sebelum dapat dijadikan sebagai proteksi Transformator tenaga di PLN, relai differensial urutan negatif sebaiknya melalui uji coba dan pemantauan di lapangan

Penulis      : Ir. Riam A. Wibowo,  Didik F. Dahlan, Msc,  Nurul Fauziah, ST,  Handy Wihartady, Msc.

No. Laporan :  16. LIT. 2010     Tanggal : 01 November 2010    Jml. Halaman : 49 

Rancang Bangun Turbin Pikohidro dengan bahan komposit

Teknologi pembangkit listrik energi terbarukan yang saat ini paling berkembang di Indonesia yaitu Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH). Teknologi ini telah terbukti handal dan banyak digunakan untuk penyediaan listrik di perdesaan terpencil. Meskipun demikian, PLTMH menemui beberapa kendala baik dari sisi suplai (ketersediaan sumber daya air) maupun dari sisi kebutuhan. Mempertimbangkan hal tersebut di atas maka perlu dikembangkan sistem pembangkit tenaga air skala sangat kecil (pikohidro) yang memanfaatkan potensi tenaga air low-head dengan teknologi dan rancang bangun yang memungkinkan untuk kemandirian dalam pembuatan, pemasangan dan perawatan.

Prototipe turbin pikohidro dikembangkan untuk mendapatkan turbin yang dapat menghasilkan daya terbangkit 0,5 - 1 kW pada head antara 1,2 - 2 meter. Mempertimbangkan aplikasinya pada head rendah maka jenis turbin yang dipilih pertamakali untuk dikembangkan yaitu jenis propeler open-flume. Namun berdasarkan informasi lisan dari berbagai sumber, diperoleh kesimpulan bahwa pemasangan turbin ini membutuhkan konstruksi sipil yang umumnya lebih rumit (dibandingkan dengan cross-flow) dan sulit untuk dikerjakan sendiri oleh masyarakat. Oleh karena itu pilihan diarahkan pada tipe tubular yang penerapannya membutuhkan konstruksi sipil yang relatif sederhana. Penggunaan bahan komposit dipilih dengan alasan memiliki potensi keunggulan dari berbagai aspek.

Pengembangan generator diarahkan untuk mendapatkan generator yang dapat bekerja pada rentang putaran yang dihasilkan oleh turbin tanpa speed increaser. Generator diharapkan dapat dibuat menggunakan produk-produk massal yang tersedia di pasaran. Penggunaan generator asinkron (generator induksi) sebagai pembangkit listrik pada Pembangkit Listrik Piko maupun Mikrohidro (PLTMH) dengan kapasitas yang kecil lebih handal dibandingkan bila menggunakan generator sinkron.

Pengujian dilakukan pada berbagai head dan konfigurasi pemasangan sistim aliran pada turbin. Untuk mengukur keluarandaya listrik yang dihasilkan oleh putaran turbin, generator jenis induksi yang telah dimodifikasi dihubungkan dengan turbin melalui sistem transmisi sabuk, karena generator induksi membutuhkan putaran minimum 600 rpm . Pada pengujian generator tiga-fasa, generator bekerja pada pembebanan dengan tiga buah lampu mencapai 370 watt (alternatif 1) dan 550 watt (alternatif 2), dengan tegangan terendah 200 V/ fasa akan tetapi untuk mengetahui keandalannya masih diperlukan pengujian yang lebih komprehensif.

Penulis: Harry Indrawan, ST, MSc, Ir. Tonny Sarief, MT, Amin Sugeng, MM

No. Laporan: 08. LIT. 2010 Tanggal: 12 Mei 2010 Jml. Halaman: 38

Studi Asesmen Kondisi Kabel 20 kV

Semakin meningkatnya penggunaan sistem kabel dalam distribusi tenaga listrik di daerah perkotaan menyebabkan kebutuhan akan sistem kabel yang handal juga meningkat. Untuk menjamin kehandalan sistem kabel tersebut maka diperlukan suatu sistem diagnostik kondisi kabel yang dapat mengakses kondisi kabel di lapangan. Partial Discharge (PD) dan Tan Delta (TD) merupakan dua buah parameter yang dapat diukur pada saat mendiagnostik kondisi kabel di lapangan. Berdasarkan pengukuran kedua parameter tersebut maka kondisi kabel dapat ditentukan apakah kabel dalam keadaan baik, perlu perhatian atau buruk.

Pada laporan penelitian ini dijelaskan tentang metode pengukuran PD dan TD pada sistem kabel di lapangan. Pengukuran PD pada penelitian ini dilakukan dengan menggunakan sumber tegangan Damped AC (DAC) yang diaplikasikan dalam teknologi Oscillating Wave Test System (OWTS). Sedangkan pengukuran TD pada penelitian ini dilakukan dengan menggunakan sumber tegangan dengan teknologi tegangan Very Low Frequency (VLF). Selain itu dijelaskan pula mengenai metode analisa menggunakan data-data yang didapatkan dari hasil pengukuran PD dan TD tersebut. Selanjutnya sebuah skema asesmen kabel diusulkan agar dapat menjadi pedoman dalam pemeliharaan sistem kabel berdasarkan Condition Based Maintenance (CBM)

Penulis      : Buyung Sofiarto Munir, Msc,  Elpis Sinambela, Msc,  Satyagraha Abdul Kadir, S.T, Nurul Fauziah, S.T,  Haryo Lukito, S.T, M.T

No. Laporan : 15. LIT. 2010      Tanggal : 27 September 2010      Jml. Halaman: 78

Karakteristik BBM Marine Fuel Oil (MFO) dan dampak penggunaannya pada operasi PLTD

Berdasarkan data sampai dengan tahun 2007 pemakaian bahan bakar MFO untuk pembangkit diesel adalah 414.409. kilo liter yang tersebar di 8 Wilayah kerja PLN. MFO ini disuplai dari kilang minyak yang berasal dari UP-2 Dumai, UP-3 Plaju dan UP-4 Cilacap, dimana minyak mentahnya berasal dari Timur Tengah atau Indonesia. MFO yang dihasilkan tersebut tidak mempunyai spesifikasi dan karakteristik yang sama sehingga akan mempengaruhi karakteristik pembakaran pada mesin mesin pembangkit khususnya diesel.

Penelitian ini diawali dengan kajian literatur, investigasi dan pengamatan di lapangan, pengujian laboratorium, pemeriksaan secara visual terhadap fuel nozzle, cylinder head/liner, exhaust dan turbo charger danpengujian kompoisi kimia deposit. Minyak heavy fuel oil yaitu Marine Fuel Oil (MFO) memiliki karakteristik viskositas, kandungan sulfur dan kandungan logam, sedimen, kandungan abu dan CCR cukup tinggi. Tujuan dari penelitian ini untuk mengkaji pemakaian MFO terhadap kinerja teknis PLTD dan masalah-masalah yang terjadi.

PLTD yang menggunakan BBM MFO mengalami dampak terhadap, Ruang bakar dan Fuel Nozzle cepat kotor, Viskositas saat pembakaran yang tidak tercapai, Penurunan daya mampu karena panasnya mesin, Pompa injektor sering tersendat, Korosi pada Exhaust system dan turbo charger, Valve seat cepat rusak, Fuel rack dan nozzle sering tersumbat, Getaran dan tingkat kebisingan lebih besar dan Emisi gas buang lebih buruk.

Penulis : Agus Endang, Ferry Nugraha, MM, S. Budi Mulyana, ST, Yusuf Rasyid, ST, Matalih

No. Laporan : 24. LIT. 2010 Tanggal : 10 Desember 2010 Jml. Halaman : 35

Studi Kelayakan PLTM Bayang, Kecamatan Bayang Utara Kabupaten Pesisir Selatan, Sumatera Barat

Lingkup studi kelayakan PLTM Batang Bayang adalah mengevaluasi kelayakan PLTM Bayang, kecamatan Bayang Utara, Pesisir Selatan Sumbar di tinjau dari aspek teknik, Ekonomi dan pertimbangan lingkungan.
Untuk mendapatkan data dasar guna keperluan disain dasar (basic design) dilakukan investigasi dilokasi, berupa pengumpulan data mutakhir, analisa hidrologi, topografi-geologi, kelistrikan, sosial-lingkungan dan aspek terkait lainnya. Kemudian disusun disain dasar (basic design), yang menjadi dasar penyusunan rencana biaya PLTM (RAB). Berdasarkan rencana scheme PLTM, desain dasar dan RAB, selanjutnya dilakukan analisa ekonomi dan finansial, sehingga didapatkan gambaran tingkat kelayakan PLTM dimaksud.Biaya investasi PLTM Bayang (Pekerjaan Sipil dan Elektro Mekanik) adalah sebesar Rp 95.866.800.000,- termasuk pajak, pekerjaan jaringan, pembebasan tanah, biaya Jasa Perencanaan, Pengawasan, Manajemen, dll.
Dari studi kelayakan PLTM Batang Bayang pada kondisi base case diperoleh hasil sebagai berikut : Debit 9 m³/det, Heat 61 m, Daya 4500 kW, IRR Proyek 15%, Pengembalian 7 tahun, dan Tarip Rp. 650,- per kWH.
Direkomendasikan untuk dilanjutkan ketahap detail desain dan disarankan agar memasang pengamatan muka air sungai dan mencatat selama minimum 6 bulan untuk keperluan evaluasi dari hasil analisis Hidrologi.

Penulis : Ir. Priyono Maskur, Dipl. HE,  Ir. Donny Darmayanto,  Ir. Hanggoro, SE,  Ir. Tonny Sarief, MT, Herry Nazir, BE,  Anwar Rusmana, ST

No. Laporan : 01. LIT. 2010 Tanggal : 18 Januari 2010 Jml. Halaman : 192

Kajian Kerusakan transformator tenaga 150/20 kV di Jawa Tengah

Laporan ini berisi kajian tentang kerusakan Transformator 150/20 kV dengan pembumian langsung yang dimulai dengan review laporan kerusakan Transformator tersebut dari Unit PLN RJTD (Region Jawa Tengah dan DIY). Kemudian Transformator yang rusak tersebut dibawa kembali ke pabrik, dibuka (untanking) untuk dlakukan pemeriksaan dan verifikasi. Selanjutnya hasil investigasi awal yang berupa hasil SFRA, uji ratio, tahanan isolasi, dan indikasi Relai yang dilakukan PLN RJTD dibandingkan dengan hasil pemeriksaan fisik kerusakan Transformator di Pabrik.

Hasil pemeriksaan menunjukkan bahwa kerusakan terjadi pada belitan tersier karena penyangga (support) belitan tersier tidak sesuai dengan desain. Selain itu hasil pemeriksaan di Pabrik menunjukkan bahwa hasil dari pengukuran investigasi awal tidak sesuai dengan kerusakan yang ditemukan di Pabrik.

Laporan ini juga dilengkapi dengan kajian literatur tentang karakteristik transformator 3 fasa dengan 3 belitan (yaitu primer, sekunder dan tersier), sistem pembumian neutral transformator (perbandingan arus gangguan dengan pembumian solid ataupun menggunakan NGR), dan kapasitas MVA di sisi tersier.

Penulis         : Ir. Edy Iskanto,  Ir. Riam A. Wibowo,  Didik F. Dakhlan, Msc,   Buyung S. Munir, Msc

No. Laporan  : 14. LIT. 2010      Tanggal : 26 Agustus 2010      Jml. Halaman : 19

Pemodelan dan simulasi pembangkit listrik tenaga gelombang laut sistem Bandulan (PLTGL-SB) Tahap 1

INDONESIA sebagai negara kepulauan memiliki + 17.508 pulau dengan panjang garis pantai + 81.290 km, artinya Indonesia memiliki potensi energi laut yang sangat besar khususnya gelombang laut. Jika diasumsikan 10% dari seluruh potensi panjang garis pantai tersebut layak dimanfaatkan untuk energi pembangkit listrik, maka didapat DAYA LISTRIK + 61 GW (Giga Watt). Faktor lain yang mendukung pengembangan energi gelombang laut untuk pembangkit listrik adalah pengurangan produksi minyak mentah domestik secara drastis, tuntutan lingkungan terhadap emisi gas rumah kaca dari pembangkit listrik dan kondisi geografis indonesia.

PT PLN (Persero) Litbang Ketenagalistrikan, bekerja sama dengan Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Fakultas Kelautan & Perkapalan Surabaya, telah melakukan pembuatan Pemodelan dan Simulasi PLTGL-SB di Fakultas Kelautan & Perkapalan ITS Surabaya, untuk studi awal pemodelan PLTGL-SB, guna dapat menentukan model dan disain yang optimal pada bandul poros vertikal dan horizontal.

Studi pemodelan dan simulasi ini dikerjakan dalam dua tahap. Pada tahap 1 ini dilakukan pemodelan dan simulasi untuk gelombang dan ponton. Sedangkan pada tahap 2 terhadap bandul. Metodologi yang dilakukan untuk pemodelan dan simulasi terdiri dari melakukan survey, merancang simulasi, simulasi dan menganalisa hasil simulasi.

Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa ponton dengan profil 45 derajat dengan sarat air 1 meter dan ukuran 4x8 meter (LxB) memiliki nilai momen My dan kecepatan sudut ωy yang paling besar.

Penulis : Zamrisyaf SY, Ir. Agus Yogianto, MT, Herry Nazir, BE, Tiva Winahyu,ST.
No. Laporan : 04. LIT. 2010 Tanggal : 26 April 2010 Jml. Halaman : 59

Profil Kesehatan Ibu Hamil dan Janin yang terpajan medan Listrik dan Medan Magnet dari SUTT dan SUTET

Penulis           : Tim PLN Puslitbang, Tim Depkes

No. Laporan  : 12. LIT. 2010          Tanggal : 01 Juli 2010         Jml. Halaman : 11

Abstrak  :

(Untuk sementara belum dapat ditampilkan. Silakan menghubungi PLN Puslitbang)

Uji Coba Pengujian Pembusuran (Power Arc)

Laporan penelitian ini menyampaikan hasil studi tentang uji coba pengujian pembusuran (power arc) pada insulator tegangan menengah 20 kV. Sesuai Term Of Reference (TOR) No.15/LIT/BTND/2009 maka penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah fasilitas Laboratorium Hubung Singkat Duri Kosambi dapat dipergunakan untuk pengujian power arc, mendapatkan pengalaman bagi SDM PLN LITBANG dalam pengujian power arc dan mengetahui ketahanan pembusuran pada insulator 20kV. Adapun studi yang dilaksanakan melalui kajian literatur, pengujian laboratorium dan diskusi.

Kajian literatur dilakukan dengan menggali informasi dari bahan-bahan literatur berupa buku dan makalah ilmiah tentang pengujian pembusuran (Power Arc), terutama pada insulator. Pengujian laboratorium dengan membuat rancang bangun percobaan power arc pada kondisi tegangan rendah (400 V) dan tegangan menegah (20 kV).  Hal ini untuk mengetahui fenomena apa saja yang terjadi pada power arc pada kondisi tegangan yang berbeda sekaligus untuk mengetahui kemampuan Laboratorium Hubung singkat Duri Kosambi pada pengujian power arc.  Diskusi dilakukan untuk memastikan langkah-langkah dalam penelitian ini dan hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam pengujian yang dilakukan.

Dari hasil pengujian diketahui bahwa laboratorium Hubung singkat Duri Kosambi mampu melakukan pengujian power arc pada kondisi tegangan rendah (400 V) dan tegangan menegah (20 kV), namun Laboratorium tersebut tidak dapat melakukan pengujian power arc seperti  yang tertuang di dalam IEC 61467, 2008 karena keterbatasan peralatan. Untuk hasil percobaan power arc kondisi tegangan rendah (400 V) dapat diketahui factor-faktor yang mempengaruhi timbulnya power arc. Sedangkan hasil percobaan power arc kondisi tegangan menegah (20 kV) dapat diketahui factor-faktor pemicu terjadinya power arc. Dan berdasarkan metode pengujian power arc tegangan menegah (20 kV) menggunakan fusible wire 0,1 mm ternyata bahwa tidak ada satupun sample insulator line post 20 kV yang di uji tahan terhadap pengujian power arc 20 kV, 1 kA selama 1500 ms.  Serta Berdasarkan pengujian power arc dengan konduktor dan fusible wire di pasang di atas atau di tengah insulator tetap menimbulkan kerusakan pada insulator.

Penelitian lebih mendalam tentang pengaruh power arc terhadap insulator 20 kV masih dapat dikembangkan lebih luas lagi, sebagai contoh adalah penelitian untuk mengetahui kekuatan elektris dari insulator tersebut setelah mengalami power arc.

Penulis   : Imam Ahmadi, ST, MEE, Haryo Lukito, ST, MT, Febi Hadi Permana, AMD, Handy Wihartady, ST, Msc

No. Laporan  :  09. LIT. 2010         Tanggal : 24 Juni 2010        Jml. Halaman : 33

Kajian Isolator Terpolusi di Pangandaran

Laporan ini merupakan konsep laporan akhir yang menyampaikan hasil penelitian mengenai pengaruh kondisi lingkungan kawasan pesisir di bagian Selatan pulau Jawa, yaitu daerah Pangandaran, terhadap kinerja insulator pasangan luar. Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui karakteristik insulator pasangan luar terhadap kondisi lingkungan di kawasan tersebut. Penelitian dilakukan melalui studi literatur, analisis teoritis, percobaan laboratorium dan penelitian lapangan.

Dari beberapa kajian pustaka diperoleh informasi bahwa kawasan pesisir merupakan kawasan berpolusi berat. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian insulator yang terkait dengan lingkungan kawasan pesisir ini.

Penelitian dilakukan dengan pemasangan sampel insulator di kawasan pesisir, dengan mengambil sampel lokasi gardu induk PLN Pangandaran, dekat pantai laut selatan. Selanjutnya dilakukan pengukuran arus bocor insulator dalam kamar kabut tertutup rapat, serta pengujian spesimen. Sampel insulator dan spesimen ditempatkan di lapangan, kemudian diambil secara bertahap sekitar 3-4 bulan sekali, untuk dilakukan pengukuran dan pengujian di laboratorium. Pengukuran tersebut menggunakan osiloskop, sehingga bentuk gelombangnya bisa diamati dan dianalisis. Hasilnya dianalisis dengan FFT dan statistik multivariate. Sebagai dukungan data, dilakukan juga pengukuran arus bocor di lapangan.

Dari penelitian ini diperoleh bahwa parameter lingkungan yang dominan mempengaruhi arus bocor adalah polutan dan kelembaban. Perbandingan impedans insulator porselen pada kelembaban tinggi (RH99%) terhadap impedans pada berkelembaban rendah (RH67%-RH70%) untuk insulator berkondisi bersih sampai dengan terpolusi, dari delapan kali pengambalian sampel berturut-turut adalah 0,39; 0,03; 0,24; 0,09; 0,09; 0,26; 0,33; 0,46; 0,36. Sedangkan perbandingan THD berturut-turut 0,54; 0,21; 0,37; 0,27; 0,30; 0.32; 0,48; 0,77; 0,64. Sudut fasa terkecil dicapai pada insulator terpolusi dari pengambilan sampel pertama, yaitu 7,2^o. Sedangkan perbandingan impedans insulator epoxy resin pada kelembaban tinggi (RH99%) terhadap impedans pada berkelembaban rendah (RH67%-RH70%) untuk insulator berkondisi bersih sampai dengan terpolusi, dari delapan kali pengambalian sampel berturut-turut adalah 0,83; 0,57; 0,63; 0,68; 0,77; 0,80; 0,68; 0,85; 0,66. Sementara perbandingan THD berturut-turut 0,67; 0,66; 0,59; 0,78; 0,82; 0,56; 0,47; 0,76; 0,66. Sudut fasa terkecil dicapai pada insulator terpolusi pengambilan sampel keenam, yaitu 51,4^o. Dengan demikian, berdasarkan besar perubahan arus bocor, insulator epoxy resin lebih tahan terhadap polusi dan kelembaban dibanding insulator porselen. Begitu juga berdasarkan perubahan sudut fasa arus bocor, dimana insulator epoxy resin mengalami penurunan yang lebih kecil dibanding penurunan sudut fasa arus bocor pada insulator porselen. Berdasarkan pebandingan impedans, rata-rata tingkat ketahanan insulator epoxy resin sekitar tiga kali dibanding porselen. Akan tetapi, berdasarkan uji SEM, permukaan insulator epoxy resin mengalami degradasi, dari pada porselen. Sudut kontak tetesan air pada permukaan epoxy resin mengalami penurunan yang signifikan, dari sekitar 80^o pada kondisi baru bersih, menjadi praktis 0^o pada tahap-tahap pengambilan akhir. Sedangkan sudut kontak tetesan air pada insulator porselen relatif konstan, berkisar 30^o. Dari beberapa uji EDAX, ditunjukkan adanya unsur klor sebagai unsur dominan setelah silikon dan besi. Unsur klor ini merupakan sifat polutan pesisir atau laut. 

Penulis           : ITB,  Ir. Edy Iskanto,  Ir. Pranyoto

No. Laporan  : 06. LIT. 2010          Tanggal: 23 April 2010        Jml. Halaman : 41  

Kajian Isolator terpolusi di Kamojang

Laporan ini merupakan konsep laporan akhir yang menyampaikan hasil penelitian mengenai kinerja insulator pasangan luar di lingkungan terpolusi bahan kimiawi reaktif dengan studi kasus di daerah panas bumi Kamojang. Tujuan penelitian adalah untuk mengkaji kinerja insulator berbahan porselen dan epoxy resin. Penelitian dilakukan melalui studi literatur, analisis teoritis, percobaan laboratorium dan penelitian lapangan.

Dari beberapa kajian pustaka diperoleh beberapa informasi bahwa pusat listrik panas bumi dapat menghasilkan emisi zat kimia. Penelitian kinerja insulator pasangan luar dilingkungan ini belum diperoleh informasi. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian insulator yang terkait  dengan lingkungan ini.

Penelitian dilakukan dengan pemasangan sampel insulator di lapangan, dengan sampel lokasi gardu induk PLN Kamojang, dekat pusat pembangkit listrik panas bumi Kamojang. Selanjutnya dilakukan dengan pengukuran arus bocor insulator dalam kamar kabut tertutup rapat, serta pengujian spesimen. Sampel insulator dan spesimen ditempatkan di lapangan, kemudian diambil secara bertahap sekitar 3-4 bulan sekali, untuk dilakukan pengukuran dan pengujian di laboratorium. Pengukuran tersebut menggunakan osiloskop, sehingga bentuk gelombangnya bisa diamati dan dianalisis. Hasilnya dianalisis dengan FFT dan statistik multivariate.

Dari penelitian ini diperoleh bahwa parameter lingkungan yang dominan mempengaruhi arus bocor adalah kelembaban. Perbandingan impedans insulator porselen pada kelembaban tinggi (RH99%) terhadap impedans pada kelembaban rendah (RH67%) untuk insulator berkondisi bersih sampai dengan terpolusi, dari delapan kali pengambilan sampel berturut-turut adalah 0,39; 0,14; 0,87; 0,36; 0,14; 0,45; 0,63; 0,13; 0,15. Sedangkan perbandingan THD berturut-turut 0,54; 0,37; 0,86; 0,43; 0,50; 0,54; 0,62; 0,46; 0,67.Sudut fasa terkecil dicapai pada insulator terpolusi dari pengambilan sampel ketiga, yaitu 25,7^o. Sedangkan perbandingan impedans insulator epoxy resin berkelembaban tinggi (RH99%) terhadap impedans pada berkelembaban rendah (RH67%-RH70%) untuk insulator berkondisi bersih sampai dengan terpolusi, dari delapan kali pengambilan sampel berturut-turut adalah 0,83; 0,79; 0,98; 0,95; 0,77; 0,91; 0,85; 0,82; 0,64. Sedangkan perbandingan THD berturut-turut adalah 0,67; 0,88; 0,99; 0,97; 0,80; 0,91; 0,77; 0,66; 1,08. Sudut fasa terkecil dicapai pada insulator terpolusi dari pengambilan ketiga, yaitu 57,4^o. Berdasarkan perubahan arus bocor, insulator epoxy resin lebih tahan terhadap polusi dan kelembaban dibanding porselen. Perubahan sudut fasa arus bocor pada insulator epoxy resin mengalami penurunan lebih kecil dibanding sudut fasa arus pada insulator porselen. Berdasarkan perbandingan impedans insulator tersebut, rata-rata tingkat ketahanan insulator epoxy resin sebesar 2,2 kali ketahanan insulator porselen. Walaupun demikian, berdasarkan uji SEM, permukaan insulator epoxy resin mengalami degradasi, dari pada porselen. Sudut kontak tetesan air pada permukaan epoxy resin mengalami penurunan yang signifikan, dari sekitar 80^o pada kondisi baru dan bersih, menjadi sekitar 30^o pada tahap-tahap pengambilan akhir. Sedangkan sudut kontak tetesan air pada insulator porselen relatif konstan, berkisar 30^o. Dari beberapa uji EDAX, ditunjukkan bahwa sebagai kategori tinggi unsur kimia polutan adalah silikon, besi dan aluminium, dan sebagai kategori menengah adalah belerang, kalsium, kalium, natrium dan klor. Unsur belerang merupakan karakteristik dari kawasan panas bumi.

Penulis           :  ITB,   Ir. Edi Iskanto,   Ir. Pranyoto

No. Laporan  :  07.LIT.2010           Tanggal : 23 April 2010       Jml. Halaman : 53