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