9. bab ii kmj

Download 9. BAB II kmJ

Post on 15-Oct-2015

51 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

landasan teori

TRANSCRIPT

  • 10

    BAB II

    LANDASAN TEORI

    2.1 Pengoperasian PLTP Unit IV Area Kamojang

    Pengoperasian PLTP Unit IV Area Kamojang meliputi operasi unit pembangkit,

    dari persiapan pasokan uap ke turbin, pengaturan suhu nominal pengaturan daya

    keluaran dan daya reaktif, pengaturan frekuensi, pengawasan kondisi mesin, kondisi

    elevasi air, pencatatan, pembuatan laporan berhubungan dengan unit pengatur beban

    dalam mengatur daya yang akan dibangkitkan, pengamatan meteorologis dan

    sebagainya.

    Adapun unit-unit pembangkit yang dioperasikan tersebut meliputi turbin,

    generator, transformator utama dan peralatan hubung, dari menjalankan, membebani

    sampai dengan memberhentikan.

    Sebelum menjalankan unit pembangkit, maka perlu diperhatikan terlebih dahulu

    mengenai kondisi peralatan bantu dan sistem hubungannya. Selain itu kondisi normal

    dari air pendingin, sistem minyak tekan, sistem minyak pelumas, persiapan peralatan

    hubung, persiapan kontrol dan persiapan untuk memudahkan pengoperasian unit

    pembangkit harus memenuhi persyaratan-persyaratan yang telah ditetapkan.

    Pemeriksaan tambahan juga perlu dilakukan jika penghentian unit pembangkit

    melampaui batas satu minggu.

    Dalam pelaksanaannya, mengontrol unit pembangkit digunakan jenis sistem

    SCADA dan DCS yang dilakukan secara remote (pengontrol jarak jauh) dari central

    control room (ruang control utama). DCS mempunyai 6 posisi pengaturan, yaitu :

    stop, inlet valve, start, exciter, paralel dan load. Pengontrolan unit pembangkit pada

    setiap tahap operasi maupun dari tahap yang satu ke tahap yang berikunya, dapat

    dilakukan dengan cara menempatkan posisi kontrol pada posisi yang dikehendaki.

  • 11

    Gambar 2.1 Skema diagram unit IV geothermal power plant

    2.2 Proses Operasi PLTP Unit IV Area Kamojang

    Gambar 2.2 Overview PLTP Unit IV PT. PGE Kamojang

  • 12

    Dalam proses pembangkitannya PLTP Unit IV Area Kamojang yang mampu

    menghasilkan daya listrik sebesar 60 MW membutuhkan perlakuan steam yang cukup

    rumit untuk menjaga agar dapat menghasilkan 60MW dalam safety operation.

    Uap di PLTP Kamojang IV didapat dari reservoir dalam perut bumi.

    Reservoir ini terbentuk di dalam tanah di atas lapisan batuan yang keras dan

    ada di atas magma. Di atas lapisan batuan yang keras ini, terdapat rongga yang

    mendapat air dari lapisan humus di bawah hutan penahan air hujan. Dalam

    rongga ini air menjadi uap sehingga rongga ini menjadi rongga berisi uap

    (menyerupai ketel uap atau boiler). Dari atas tanah dilakukan pengeboran ke

    arah rongga ini sehingga uap menyembur ke atas permukaan bumi.

    Suplai uap dari sumur produksi melalui sistem transmisi uap masuk ke

    dalam steam receiving header yang dilengkapi dengan rupture disc sebagai

    media pengumpul uap, apabila terjadi tekanan berlebih maka sebagian uap

    akan di buang ke rock muffler untuk menstabilkan tekanan uap.

    Gambar 2.3 Location of wells, pipelines and geothermal power plants

  • 13

    Gambar 2.4 Steam gathering system diagram Unit 4 geothermal power plant.

    Pada steam gathering systemnya dibagi empat cluster yaitu terdiri dari :

    Cluster 1 terdiri dari sumur KMJ-59, 53 dan 57.

    Cluster 2 terdiri dari sumur KMJ-61.

    Cluster 3 terdiri dari sumur KMJ-49, 48 dan 71.

    Cluster 4 terdiri dari sumur KMJ-69, 76 dan 75.

    Jalur masukan steam utama ke power plant, jalur ini adalah jalur steam dari SGS

    yaitu sistem pengumpulan steam dari sumur-sumur produksi disemua cluster untuk

    disatukan dalam satu header sebelum melewati MOV (motor operating valve) dan PV

    (pressure valve) yang berfungsi mengendalikan aliran steam yang masuk ke power

    plant. MOV akan full opened ketika PLTP beroperasi dan bekerja secara manual

    sedangkan PV akan full closed ketika shut down dan bekerja otomatis. MOV da PV ini

    secara sederhana berfungsi sebagai pengatur dan pemutus jalur distribusi steam yang

    masuk ke power plant dari SGS.

    Sebelum memasuki turbin, uap dilewatkan kejalur utama dengan urutan

    separator, demister dan silencer. Silencer berfungsi sebagai jalur pembuangan

    kondensat, demister berfungsi menangkap partikel (terutama benda padat) yang

    terbawa steam, sedangkan separator berfungsi memisahkan kondensat dari

    steam sehingga diperoleh uap berkadar air rendah, bertekanan tinggi, kering

  • 14

    dan bersuhu tinggi. Hal ini dimaksudkan untuk menghidari kerusakan pada

    sudu sudu turbin sebagai akibat dari terdapatnya partikel-partikel padat tadi.

    Terdapat sistem by pass pada pipa sepanjang MOV dan PV yang digunakan

    saat proses heating line waktu power plant dalam keadaan starting up.

    Uap ini kemudian diarahkan pada turbin sebagai penggerak generator.

    Energi potensial berupa panas yang dikandung oleh uap akan berubah menjadi

    energi kinetik. Ketika menyentuh sudu turbin, energi kinetik tersebut berubah

    mejadi energi mekanik berupa putaran. Akhirnya energi mekanik berupa

    putaran ini oleh generator dikonversikan menjadi energi listrik.

    Exhaust steam dari turbin dikondensasikan di dalam kondensor dengan

    sistem spray memakai air pendingin yang berasal dari menara pendingin. Non

    condensable gas (NCG) yang masuk kedalam kondensor dihisap oleh ejector

    pertama, kemudian masuk ke intercondensor sebagai media pendingin dan

    media penangkap NCG, dari intercondensor NCG dihisap lagi oleh liquid ring

    vacuum pump. NCG kemudian akan dialirkan menuju fan menara pendingin

    untuk kemudian ditiupkan ke atmosfer.

    Dari kondensor air hasil kondensasi dialirkan oleh hot well pump masuk

    ke menara pendingin, selanjutnya air hasil pendinginan dari menara pendingin

    disirkulasikan kembali ke dalam kondensor sebagai media pendingin. Aliran

    yang berlebih dari basin menara pendingin kemudian ditampung di danau

    Cikaro untuk kepentingan reinjection system.

  • 15

    Gambar 2.5 Single Line Diagram Electrical Power Plant

    Dari single line diagram dapat kita lihat tegangan keluaran dari generator

    sebesar 13.8 kV LL dengan frekuensi 50 Hz dan daya sebesar 80 MVA. Output ini

    diinterkoneksikan dengan grid dan juga untuk pemakaian sendiri. Tegangan 13.8 kV

    LL dinaikkan menjadi 150 kV LL oleh transformator step up. Tegangan ini

    diinterkoneksikan di switch yard ke GI Kamojang. Tidak semua energi listrik yang

    dibangkitkan oleh generator diinterkoneksikan ke grid, sebesar 6 MVA digunakan

    untuk kebutuhan sendiri. Tegangan output sebesar 13.8 kV LL diturunkan oleh

    transformator step down menjadi 6.3 kV. Tegangan ini digunakan untuk

    menggerakkan motor- motor berdaya besar.

    2.3 Deskripsi Komponen Alat di PLTP PT. PGE Unit IV Kamojang

    2.3.1 Kepala Sumur dan Katup

    Seperti halnya sumur-sumur minyak dan gas,di sumur panas bumi

    juga dipasang beberapa katup untuk mengatur aliran fluida. Umumnya di

    kepala sumur terdapat 4 buah katup:

    Master valve atau shut off valve, untuk mengisolasi sumur ketika

    hendak melakukan perbaikan atau perawatan.

  • 16

    Service valve, untuk mengatur aliran fluida yang akan

    dimanfaatkan.

    By pass valve, untuk mengatur aliran fluida yang ke silincer atau

    tempat pembuangan.

    Gambar 2.6 Valve di Kepala Sumur Uap Kering

    Disamping itu biasanya di lengkapi juga oleh blade valve yaitu katup

    untuk menyemburkan uap ke udara dengan laju aliran sangat kecil saat

    sumur tidak diproduktifkan.

    2.3.2 Scrubber

    Scrubber merupakan alat yang digunakan untuk menggantikan fungsi dari

    separator dan demister. Scrubber befungsi sebagasi pemisah uap air menjadi uap

    dan air (fluida dua fasa) menggantikan fungsi separator. Dan juga sebagai pemisah

    uap dari material padat.

  • 17

    Gambar 2.7 Scrubber

    2.3.3 Silincer / Rock Muffler

    Sejumlah besar uap dibuang ke atmosfer pada saat unit tidak

    beroperasi atau pada saat penurunan beban. Hal ini menyebabkan gangguan

    kebisingan pada daerah sekitar. Untuk mengurangi kebisingan dan untuk

    mengontrol aliran fluida yang akan dibuang maka dibuatlah rock muffler.

    Rock muffler merupakan bangunan terbuka yang didalamnya tersusun

    banyak batu untuk meredam suara.

    2.3.4 Turbin Uap

    Turbin adalah suatu mesin penggerak dimana energi dari fluida kerja

    uap, dipergunakan langsung untuk memutar roda turbin. Bagian turbin yang

    berputar dinamakan roda turbin. Roda turbin ini terletak didalam rumah turbin.

    Roda turbin memutar poros yang menggerakan atau memutar bebannya, yang

    dalam hal ini adalah generator listrik. Adapun data teknik turbin yang digunakan

    pada PLTP Kamojang adalah sebagai berikut :

  • 18

    Tipe : Single casing double flow reaction

    condensing

    Rated output : 63,000 kW

    Rated speed : 3,000 rpm

    Main steam pressure : 11.0 bara

    Main steam temperature : 184.07 " C

    Exhaust pressure : 0.16 bara

    Direction of rotation : Clockwise (view from generator side)

    Number of blade stages : 24 (12 x 2 (double flow))

    Last stage blade length : 487 mm

    Main steam stop valves : 2X 550

    Exhaust connection to condenser : 2 x (1,650 mm x 3,400 mm)

    Total length of turbine : 7,310 mm

    Gambar 2.8 Double Winding Turbin di PLTP Unit IV Kamojang

  • 19

    Turbin dilengkapi dengan :

    1) Main stop valve dan gov