Pengaruh Water Hammer Terhadap Pipa Pesat (penstock).pdf

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang Kebutuhan energi merupakan hal yang sangat penting dalam seluruh

kehidupan manusia untuk meningkatkan kesejahteraan hidup. Salah satu kebutuhan yang tidak dapat dipisahkan lagi dalam kehidupan manusia pada masa sekarang ini adalah kebutuhan energi listrik. Pemanfaatan energi listrik ini secara luas telah digunakan untuk kebutuhan rumah tangga, komersial, instansi pemerintah, industri dan sebagainya. Dalam masa sekarang ini tersediannya energi listrik merupakan salah satukomponen yang penting dalam mendorong pertumbuhan perekonomian di dalam suatu negara. Sehingga penyediaan energi listrik dituntut menjadi menyediakan energi listrik yang handal, stabil, dan bermutu serta efisien yang sangat layak untuk dijadikan tumpuan dalam menjamin kesuksesan pelayanan kebutuhan secara cepat dan tepat. Dalam usaha penyediaan energi listrik yang handal dan efisien inilah PT INDONESIA POWER UNIT PEMBANGKITAN (UP) SAGULING SUB UNIT PLTA KRACAK merupakan salah satu perusahaan yang mengoperasikan mesin pembangkit listrik yang menggunakan mesin dengan tenaga air dengan bahan utama air yang terdiri dari tiga unit, satu unit yaitu 6,48 Mega watt dan semuanya berjumlah 19.44 Mega Watt, listrik yang dihasilkan dialirkan ke Kota Bogor dan Kota Rangkas Bitung. 1.2

Ruang lingkup Memahami dan mengkaji kinerja pembangkit listrik tenaga air dan

mengetahui Pengaruh Water Hammer Terhadap Pipa Pesat (PENSTOCK) di PT Indonesia Power Unit Pembangkitan (UP) Saguling Sub Unit PLTA Kracak.

1.3

Waktu dan Tempat Pelaksanaan Kerja Praktik ini dilaksanakan di PT Indonesia Power Unit Pembangkitan

(UP) Saguling Sub Unit PLTA Kracak, Jl. Moch. Noh Noer No.7 Desa Kracak Kecamatan Leuwiliang Kabupaten Bogor Jawa Barat. Waktu pelaksanaan kerja praktik mulai tanggal 24 Juli 2017 sampai dengan 24 Agustus2017.

1

1.4

Batasan Masalah Permasalahan yang dibatasi pada penulisan laporan kerja praktik di PT

Indonesia Power Unit Pembangkitan (UP) Saguling Sub Unit PLTA Kracak ini adalah: 1. Pelaksanaan kerja praktik di PT Indonesia Power Unit Pembangkitan (UP) Saguling Sub Unit PLTA Kracak. 2. Sistem operasi PLTA PT Indonesia Power Unit Pembangkitan (UP) Saguling Sub Unit PLTA Kracak. 3. Memahami dan mempelajari tentang Pengaruh Water Hammer Terhadap Pipa Pesat (PENSTOCK) di PT Indonesia Power Unit Pembangkitan (UP) Saguling Sub Unit PLTA Kracak.

1.5

Pengumpulan Data Selama kerja praktik ini, metode yang digunakan dalam pengumpulan data adalah sebagai berikut: 1. Observasi Data diperoleh dengan mengadakan pengamatan langsung ke lapangan dengan bimbingan mentor atau pembimbing yang ada. 2. Wawancara Penulis melakukan wawancara langsung dengan mentor maupun dengan operator agar mendapatkan data yang diperlukan. 3. Studi Literatur Dengan metode ini penulis mendapatkan data melalui beberapa buku referensi, buku manual, data percobaan.

1.6

Metode Penulisan Beberapa metode yang penulis gunakan dalam mendapatkan informasi

pada penyusunan laporan Kerja Praktik ini adalah sebagai berikut: 1. Studi Literatur Metode ini dilakukan dengan membaca berbagai buku, jurnal, dan laporan yang berkaitan dengan tema kerja praktik ini.Sumber referensi tersebut di dapatkan dari perpustakaan dan internet.

2

2. Wawancara Metode ini dilakukan melalui wawancara atau diskusi langsung dengan narasumber dari perusahaan yang memiliki pengetahuan yang berkaitan dengan tema kerja praktek ini. 3. Observasi Metode ini dilakukan dengan mengamati langsung terhadap berbagai peralatan dan proses operasi yang terdapat di lapangan. 4. Partisipasi Partisipasi adalah suatu cara mengumpulkan data yang artikel baru cara melibatkan diri secara langsung kegiatan-kegiatan dalam, yang berlangsung diperusahaan, terutama yang berhubungan artikel baru pokok permasalahan yang diajukan.

1.7

Tujuan Dan Manfaat Kerja Praktek Tujuan dari kerja praktik di PT Indonesia Power Unit Pembangkitan (UP)

Saguling Sub Unit PLTA Kracak adalah: 1.

Mempelajari proses pembangkitan listrik dengan menggunakan tenaga air di PT Indonesia Power Unit Pembangkitan (UP) Saguling Sub Unit PLTA Kracak.

2.

Mengetahui sistem pemeliharaan yang meliputi pemeliharaan kontrol dan intrumentasi, listrik, serta mesin.

3.

Mengetahui kebijakan organisasi dan lingkungan yang diterapkan di PT Indonesia Power Unit Pembangkitan (UP) Saguling Sub Unit PLTA Kracak.

4.

Mengetahui proses perubahan tekanan, temperatur, laju aliran, dan beban yang dihasilkan. Manfaat dari kerja praktik di PT Indonesia Power Unit Pembangkitan (UP)

Saguling Sub Unit PLTA Kracak adalah: 1. Menambah wawasan mahasiswa dalam penerapan ilmu pengetahuan dan teknologi di industri khususnya di bagian sistem pembangkitan. 2. Menambah penguasaan materi terutama yang berkaitan sistem pembangkitan energi.

3

3. Memotivasi mahasiswa untuk belajar lebih baik untuk menghadapi dunia perindustrian yang semakin maju. 4. Mempersiapkan mental mahasiswa untuk terjun ke lingkungan kerja nyata setelah lulus. 1.8 Sistematika Penulisan Dalam penulisan laporan kerja praktik ini, penulis membagi dalam 5 bab, yaitu:  BABI : Pendahuluan Bab ini berisi tentang latar belakang, ruang lingkup, waktu dan tempat pelaksanaan, batasan masalah, pengumpulan data, metode penulisan, tujuan dan manfaat dan sistematika penulisan.  BAB II: Profil PT Indonesia Power Unit Pembangkitan (UP) Saguling Sub Unit PLTA Kracak. Bab ini membahas tentang sejarah dan perkembangan PT Indonesia Power, visi, misi, motto, tujuan, dan paradigma PT Indonesia Power, budaya perusahaan, lima filosofi perusahaan, dan tujuh nilai perusahaan PT Indonesia Power, sasaran dan program kerja bidang produksi, makna bentuk dan warna logo, Unit Pembangkitan Kracak, dampak lingkungan, data teknik komponen utama PLTA Kracak.  BAB III : Sistem Operasi PLTA Unit Pembangkitan Kracak. Bab ini berisi tentang gambaran umum cara kerja PLTA, peralatan - peralatan pada pembangkit, sistem pendinginan, sistem re-injeksi, sistem kelistrikan, pemeliharaan mesin, dan pemeliharaan sistem kontrol.  Bab IV : Studi Kasus Bab ini berisi tentang Pengaruh Water Hammer Terhadap Pipa Pesat (Penstock) di PT Indonesia Power Unit Pembangkitan (UP) Saguling Sub Unit PLTA Kracak.

4

 BABV : Penutup Bab ini berisi kesimpulan dan saran penulis terhadap materi yang penulis tulis dalam laporan ini.  Daftar Pustaka Berisi buku acuan yang digunakan dalam penulisan laporan kerja praktik ini.

5

BAB II PROFIL PT INDONESIA POWER UNIT PEMBANGKITAN (UP) SAGULING SUB UNIT KRACAK

PT Indonesia Power Unit Pembangkitan (UP) Saguling Sub Unit Kracak adalah Badan Usaha Milik Negara (BUMN) dan merupakan Objek Vital Daerah (OBVITDA) yang mengelola Plant Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) yang berada di daerah Leuwiliang, Sub Unit PLTA kracak Bogor. Proses Operasional : Energi yang terkandung dalam suatu fluida ialah energi potensial, dalam proses aliran di dalam pipa energi potensial berangsurangsur berubah menjadi energi kinetik, di dalam turbin energi kinetik air berubah menjadi energi mekanik. Dan energi mekanik dayanya diteruskan lewat poros generator sehingga berubah menjadi energi listrik dengan total beban terpasang sebesar : 6.48 MW per unit.

Gambar 2.1 Proses Pembangkitan di PLTA Kracak

PT Indonesia Power Bisnis Pembangkitan (UP) Sub Unit PLTA Kracak, Jl. Moch. Noh Noer No.7 Desa Kracak Kecamatan Leuwiliang Kabupaten Bogor Jawa Barat, terletak sekitar 30 km sebelah selatan Bogor.

6

PLTA Kracak

Gambar 2.2 Peta Lokasi PT Indonesia Power Bisnis Pembangkitan (UP) Sub Unit PLTA Kracak

2.1 Pembangunan dan Fotografi Unit Pembangkitan (UP) Kracak 2.1.1

PLTA Kracak. PLTA Kracak terletak di Jl. Moch. Noh Noer No.7 Desa Kracak

Kecamatan Leuwiliang Kabupaten Bogor terletak sekitar 30 Km sebelah Barat Bogor, Provinsi Jawa Barat yang menempati area seluas +126.536 meter persegi, dikelilingi perbukitan. Pembangunan PLTA Kracak dibangun pada tahun ± 1918 oleh pemerintah belanda dan mulai beroprasi menghasilkan tenaga listrik pada tahun 1926. Berikut ini pendirian PLTAKracak:

7

Gambar 2.3 Pendiri PLTA Kracak

Gambar 2.4 Kolam Tando Harian (KTH) PLTA Kracak

8

Gambar 2.5 Denah aliran air PLTA Kracak

2.2

Visi, Misi, Tujuan, Motto, dan Paradigma Perusahaan

2.2.1 Visi “Menjadi Perusahaan Publik Dengan Kinerja Kelas Dunia dan bersahabat dengan lingkungan”.

2.2.2

Misi “Melakukan usaha dalam bidang ketenagalistrikan dan mengembangkan

usaha-usaha lainnya yang berkaitan, berdasarkan kaidah industri dan niaga yang sehat, guna menjamin keberadaan dan pengembangan perusahaan dalam jangka panjang”. 2.2.3

Tujuan Tujuan dari PT Indonesia Power Unit Pembangkit (UP) Saguling Sub Unit

PLTA Kracak adalah : 1)

Menciptakan mekanisme peningkatan efisiensi yang terus-menerus dalam penggunaan sumber daya perusahaan.

2) Meningkatkan pertumbuhan perusahaan secara berkesinambungan dengan bertumpu pada usaha penyediaan tenaga listrik dan sarana penunjang yang berorientasi pada permintaan pasar yang berwawasan lingkungan.

9

3)

Menciptakan kemampuan dan peluang untuk memperoleh pendanaan dari berbagai sumber yang saling menguntungkan.

4) Mengoperasikan pembangkit tenaga listrik secara kompetitif serta mencapai standar kelas dunia dalam hal keamanan, keandalan, efisiensi maupun kelestarian lingkungan. 5) Mengembangkan budaya perusahaan yang sehat diatas saling menghargai antar karyawan dan mitra kerja, sertamendorong terus kekokohan integritas pribadi dan profesionalisme. 2.2.4

Motto Semboyan untuk bermotivasi dan semangat untuk perusahaan adalah “Bersama kita maju”.

2.2.5

Paradigma Seperangkat asumsi, konsep, nilai, dan praktik dalam perusahaan adalah “Hari ini lebih baik dari hari kemarin, hari esok lebih baik dari hari ini”.

2.3 Budaya, Filosofi, dan Tujuh Nilai Perusahaan 2.3.1

Budaya perusahaan

Salah satu aspek dari pengembangan sumber daya manusia perusahaan adalah pembentukan budaya perusahaan, unsur-unsur budaya perusahaan tersebut adalah: 1)

Perilaku akan ditunjukkan seseorang akibat adanya suatu keyakinan akan nilai-nilai atau filosofi.

2)

Nilai adalah bagian daripada budaya atau culture perusahaan yang dirumuskan untuk membantu upaya mewujudkan budaya perusahaan tersebut. Di PT Indonesia Power, nilai ini disebut dengan “Filosofi Perusahaan”.

3)

Paradigma adalah suatu kerangka berpikir yang melandasi cara seseorang menilai sesuatu.

4)

Budaya perusahaan diarahkan untuk membentuk sikap dan perilaku yang didasarkan pada lima filosofi dasar, filosofi dasar ini diwujudkan dalam tujuh nilai perusahaan PT Indonesia Power (IP-HaPPPI).

10

2.3.2

Filosofi Perusahaan

Filosofi dari perusahaan PTIndonesia Power Unit Pembangkit (UP) Saguling Sub Unit PLTA Kracak adalah: 1)

Mengutamakan pasar dan pelanggan berorientasi kepada pasar serta memberikan pelayanan yang terbaik dan nilai tambah kepada pelanggan.

2)

Menciptakan keunggulan untuk memenangkan persaingan dan menciptakan keunggulan melalui sumber daya manusia, teknologi, finansial dan proses bisnis yang handal dengan semangat untuk memenangkan persaingan.

3)

Mempelopori pemanfaatan ilmu pengetahuan dan teknologi terdepan dalam memanfaatkan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi secara optimal.

4)

Menjunjung tinggi etika bisnis dan menerapkan etika bisnis sesuai standar etika bisnis internasional.

5)

Memberi penghargaan atas prestasi dan memberi penghargaan atas prestasi untuk mencapai kinerja perusahaan yang maksimal. 2.3.3

Tujuh Nilai Perusahaan (IP-HaPPPI)

Tujuh nilai dari perusahaanperusahaan PT Indonesia Power Unit Pembangkit (UP) Saguling Sub Unit PLTA Kracak adalah: 1)

Integritas Sikap moral yang mewujudkan tekad untuk memberikan yang terbaik kepada perusahaan.

2)

Profesional Menguasai pengetahuan, keterampilan, dan kode etik sesuai bidang.

3)

Harmoni

4)

Pelayanan Prima

5)

Peduli Peka atau tanggap dan bertindak untuk melayani stake holder serta memelihara lingkungan sekitar.

6)

Pembelajar Terus menerus meningkatkan pengetahuan dan ketrampilan serta kualitas diri yang mencakup fisik, mental, sosial, agama, dan kemudian berbagi dengan orang lain.

7)

Inovatif Terus menerus meningkatkan pengetahuan dan keterampilan serta kualitas diri yang mencakup fisik, mental, sosial, agama, dan kemudian berbagi dengan orang lain.

11

2.4

Makna Bentuk dan Warna Logo Logo mencerminkan identitas dari PT Indonesia Power sebagai Power

Utility Company terbesar di Indonesia, seperti pada Gambar 2.6 berikut:

Gambar 2.6 Logo PT Indonesia Power

2.4.1

Bentuk

Bentuk dari logo tersebut adalah: 1) INDONESIA dan POWER ditampilkan dengan menggunakan dasar jenis huruf FUTURA BOOK atau REGULAR dan FUTURA BOLD menandakan font yang kuat dan tegas. 2) Aplikasi bentuk kilatan petir pada huruf “O” melambangkan “TENAGA LISTRIK” yang merupakan lingkup usaha utama perusahaan. 3) Titik atau bulatan merah (red dot) diujung kilatan petir merupakan simbol perusahaan yang telah digunakan sejak masih bernama PT PLN PJB I. Titik ini merupakan simbol yang digunakan di sebagian besar materi komunikasi perusahaan. Dengan simbol yang kecil ini, diharapkan identitas perusahaan dapat langsung terwakili.

2.4.2

Warna

1) Merah Merah, di aplikasikan pada kata INDONESIA, Menunjuk kan identitas yang kuat dan kokoh sebagai pemilik sumber daya untuk memproduksi tenaga listrik, guna dimanfaatkan di Indonesia dan juga di luar negeri.

12

2) Biru Biru, di aplikasi kan pada kata POWER. Pada dasarnya warna biru menggambar kan sifat pintar dan bijaksana, dengan aplikasi pada kata POWER, maka warna ini menunjukkan produk tenaga listrik yang dihasilkan perusahaan memiliki ciri-ciri berteknologi tinggi, efisien, aman, dan ramah lingkungan.

2.5 Struktur Organisasi Struktur organisasi PT Indonesia Power Unit Pembangkitan (UP) Saguling Sub Unit PLTA Kracak yang pada awalnya bernaung di bawah perusahaan umum listrik Jawa Banten (PT PLN PJB) kemudian pada tahun 2000 berubah namanya menjadi PT Indonesia Power Unit Pembangkitan (UP) Saguling Sub Unit PLTA Kracak. Tugas-tugas pokok dalam manajemen pada organisasi PT Indonesia Power Unit Pembangkitan ( UP ) Saguling adalah sebagai berikut:

2.5.1

General Manager

Tugas dari seorang General Managera dalah memimpin dan mengurus unit pembangkitan sesuai dengan tujuan dan lapangan usahanya, dengan berusaha meningkatkan kerja unit pembangkitan dan mempunyai tugas sebagai berikut: 1)

Meliputi operasi, pemeliharaan, logistik, anggaran keuangan,mengevaluasi perkembangan unit pembangkitan dan lingkungan yang mempengaruhinya serta melaksanakan identifikasi kekuatan, kelemahan, peluang, dan ancaman yang dihadapi PLTA Kracak.

2)

Menyusun rencana strategi PLTA Kracak untuk mencapai tujuan sesuai dengan

lapangan

usahanya,

dengan

memperhatikan

strategi

dan

kebijaksanaan perusahaan dan memperoses pengesahan direksi. 3)

Mengarahkan danmembina program - program operasi dan pemeliharaan unit pembangkitan.

4)

Menetapkan standar-standar prosedur pelaksanaan dan akuntansi dengan memperlihatkan ketentuan yang lebih tinggi.

13

2.5.2 Engineer (mesin, listrik, kontrol, dan instrument) Tugasnya membantu General Manajer dalam penyusunan anggaran keuangan dan akuntansi, pembinaan, pengembangan, manajemen pengelolaan lingkungan, serta melaksanakan evaluasidari realisasi dan pencapaian target kinerja nya

dengan membuat suatu analisis dan masukan kepada General

Manager. Perannya adalah memimpin dan mengelola bidang masing-masing untuk mencapai target dan sasaran unit bisnis.

2.5.3 Manajer Operasi dan Pemeliharaan Tugas pokoknya yaitu mengkoordinasikan pengelolaan operasi dan niaga Unit Bisnis Pembangkitan dengan kegiatan utama sebagai berikut: 1)

Penyusunan rencana kegiatan operasional bidang operasi.

2)

Penyusunan rencana operasional penggunaan uap.

3)

Pengembangan sistem dan prosedur operasi.

4)

Pengkoordinasian pelaksanaan operasi.

5)

Pengelolaan penjualan energi.

6)

Pengendalian kehandalan dan efisiensi pengoperasian.

7)

Pembinaan kompetensi bidang operasi pembangkitan.

2.5.4 Supervisor Senior Pemeliharaan (Mesin, Listrik, Kontrol, Dan Instrument) Mensupervisi pemeliharaan mesin dan alat-alat bantunya termasuk daftar kebutuhan suku cadang dan material, peralatan kerja, kebutuhan jasa, tenaga kerja serta penjadwalannya. Uraian tugas: a)

Mempelajari Rencana Kerja dan Anggaran (RKA) unit pembangkit serta menyetujui target-target pemeliharaan.

b)

Menyusun Rencana Pelaksanaan Pemeliharaan (RPP) berdasarkan targettarget yang disetujui bersama melalui proses prohar.

c)

Menyusun kebutuhan suku cadang, material, peralatan kerja, tenaga kerja, dan jasa-jasa yang di butuhkan.

14

d)

Menyelenggarakan pekerjaan pemeliharaan sesuai dengan batasan RPP yang telah di setujui serta meyakinkan bahwa tersedianya suku cadang, material, peralatan kerja, tenaga kerja, dan jasa-jasa yang dibutuhkan.

e)

Membagi tugas-tugas supervisi regu pemeliharaan pelaksanaan pekerjaan serta meyakinkan bahwa setiap anggotanya telah menguasai Standard Operating Procedure (SOP) dalam tugasnya.

f)

Mengkoordinasikan pelaksanaan comisioning dan ujicobaperbaikan dan atau modifikasi, termasuk menyelesaikan masalah administrasinya.

g)

Memiliki, menyimpan, dengan teratur, memelihara kelengkapan keutuhan Operation and Maintenance Manual (O & M Manual), gambar teknik, dokumen serah terima, data uji operasi, dan data teknik operasional lainnya di bidang pemeliharaan.

h)

Mengikuti

perkembangan dibidang teknologi

bahan dan

peralatan

pemeliharaan sumber-sumber suku cadang dan material alternatif, termasuk kemampuan produksi dalam negeri. i)

Secara aktif meningkatkan pengetahuan, kemampuan, dan kemauan kerja serta membina hubungan yang konstruktif dengan mitra kerja.

j)

Melaksanakan pembinaan profesionalis medan spesialisasi kepada bawahan melalui pengaturan dan tugas-tugas, diktat, dan On Job Training (OJT), pengembangan karier penetapan dan penilaian kerjanya termasuk pembinaan loyalitas.

k)

Melaksanakan tugas kedinasan yang diberikan atasan.

1)

Supervisor Tools. Mensupervisi dan melaksanakan proses penerimaan, penyimpanan,

perawatan, dan pemakaian tools maupun alat uji sesuai ketentuan yang berlaku, dengan mengutamakan ketetapan jumlah dan mutu pelayanan. Uraian tugas: a) Menyelenggarakan dan memproses pinjam meminjam tools untuk menunjang kelancaran pemeliharaan. b) Menyelenggarakan dan memproses penyimpanan dan perawatan tools untuk mendukung

program

pemeliharaan

pergudangan yang berlaku.

15

unit

sesuai

dengan

ketentuan

c) Mengkoordinasikan

pelaksanaan

tugas-tugas

pelaksana

senior

atau

pelaksana sesuai dengan dengan bidangnya dan memastikan bahwa masingmasing pelaksana telah memahami dan mampu melaksanakan tugastugasnya sesuai dengan ketentuan dan kebijakan yang berlaku. d) Menyelenggarakan tata usaha tools, serta memastikan bahwa proses telah dikerjakan dengan benar, sesuai dengan ketentuan dan kebijakan atasan, serta dokumen terkait telah dikerjakan sebagaimana mestinya. e) Mengelola system informasi tools, serta mensupervisi administrasi yang meliputi pencatatan pada kartu-kartu persediaan, kartu gantung serta laporan pandangan bulanan (persediaan) secara periodik. f) Mengikuti perkembangan manajemen tools untuk lebih meningkatkan efisiensi dan efektivitas sistem pergudangan. g) Secara aktif meningkatkan pengetahuan, kemampuan, dan kemauan kerja serta membina hubungan yang konstruktifdengan mitra kerja. h) Melaksanakan pembinaan profesionalisme dan loyalitas bawahan melalui pengaturan dan tugas-tugas, usulan diklat dan On Job Training (OJT), pengembangan karier serta penilaian kinerjanya. i)

Membuat laporan pertanggung jawaban pelaksanaan pekerjaan sesuai dengan bidang tugasnya.

j)

Melaksanakan tugas kedinasan yang diberikan atasan.

2.5.5 Manajer Keuangan dan Administrasi Tugas dari manajer sistem

dan SDM adalah mengkoordinasikan

pengelolaan sumber daya manusia dan sistem informasi unit pembangkitan dengan kegiatan utama sebagai berikut: 1) Pengembangan organisasi. 2) Perencanaan dan pengadaan pegawai. 3) Pengembangan kompetensi. 4) Administrasi. 5) Pengelolaan implementasi budaya perusahaan.

16

2.5.6

Struktur Organisasi PT Indonesia Power Unit Pembangkitan (

UP ) Saguling Sub Unit PLTA Kracak Sub Unit PLTA Kracak secara struktur organisasi berada di bawah PT Indonesia Power Unit Pembangkitan ( UP ) Saguling, SPS Sub Unit PLTA Kracak bertanggung jawab langsung kepada General Manager ( UP ) Saguling.

Gambar 2.7 Bagan Susunan Jabatan PT Indonesia Power Unit Pembangkit ( UP ) Saguling Sub Unit PLTA Kracak

17

BAB III SISTEM PEMBANGKITAN PLTA KRACAK

3.1

Gambaran Umum Cara Kerja PLTA Sistem operasi pada PLTA Kracak digambarkan seperti pada skema berikut ini.

Gambar 3.1 Flow Diagram PLTA Kracak [7]

PERALATAN-PERALATAN DALAM PROSES PEMBANGKITAN 3.2.1

Turbin

Gambar 3.2 Turbin

18

Turbin air berfungsi untuk merubah energi potensial air menjadi energi mekanik (gerak) yang terletak dilantai bawah dari gedung PLTA yang memiliki 3 unit turbin dengan type Francis Vertical.  Cara kerja Turbin : Air masuk melalui Inlet Valve (katup masuk) yang diatur dengan system Hidrolik lalu masuk ke Runner. Runner tersebut di lengkapi dengan sudu tetap (stay vane) dan sudu atur (guide vane). Lalu memutar poros turbin sampai putaran 750 Rpm (setting drop turbin 860 Rpm). Sehingga air yang memiliki tekanan tersebut akan berubah menjadi energi mekanik (gerak), lalu memutar poros generator. Pengaturan air masuk ke runner tersebut diatur oleh sudu atur (guide vane) yang dikontrol oleh system governoor atau melalui panel GE atau GHC.  Data teknis Turbin PLTA Kracak sebagai berikut : Jumlah

: 3 unit

Merk

: Gebr Stork

Type

: Francis Vertikal

Kapasitas

: 3 x 6,3

Putaran

: 750 Rpm

Debit

: 12,5m3 / det

Head

: 104 m

Tahun operasi

: 1927, 1958

19

Bagian - bagian turbin : 1. Casing (rumah keong)

Gambar 3.3 Casing Turbin

Casing berfungsi untuk mendistribusikan air kesekeliling sudu pengatur dengan tekanan kecepatan yang sama. 2. Sudu tetap

Gambar 3.4 Sudu Tetap Sudu tetap merupakan bagian dari spiral casing yang berfungsi untuk mengarahkan aliran air ke sudu jalan melalui sudu pengatur. 3. Tutup turbin

Gambar 3.5 Tutup Turbin

20

Berfungsi sebagai penutup runner tutup turbin juga di lindungi oleh pelindung khusus (slide ring) yang di pasang antara tutup turbin dengan runner. 4. Cincin dudukan sudu pengatur Berfungsi sebagai dudukan sudu pengarah selain itu juga melindungi tutup turbin terhadap kikisan air yang melalui ruang main (clearance) antar rumah keong dengan runner. 5. Sudu atur (Guide Vane)

Guide vane

Gambar 3.6 Sudu Atur Sudu atur berfungsi untuk mengatur masuknya air ke runner yang di kendalikan oleh servo motor yang ada di governoor. 6. Distributor Distributor merupakan suatu komponen turbin yang berfungsi untuk mengatur debit air dan mengarahkan aliran air yang akan memutar runner. 7. Runner

Gambar 3.7 Runner

Berfungsi untuk merubah anergi kinetik dan potensial air menjadi energi mekanik berupa putaran poros turbin.

21

8. Poros

Gambar 3.8 Poros Turbin Poros turbin berfungsi untuk meneruskan daya yang di peroleh dari runner ke poros generator. 9. Bantalan

Gambar 3.9 Bantalan Bantalan berfungsi sebagai pemegang yang mampu menerima gaya radial dan gaya axial poros. Antara poros dan bantalan terdapat ruang main dimana pada waktu operasi akan terjadi lapisan minyak pelumasan bantalan atau oil film pada ruang main tersebut. 3.2.2 Generator

Gambar 3.10 Generator

22

Generator berfungsi untuk merubah energi mekanik menjadi energi listrik terletak dilantai 2 dengan type vertical yang memiliki 3 unit.  Cara kerja Generator : Putaran dari Turbin diteruskan ke Generator dengan poros sehingga rotor Generator ikut berputar, di dalam rotor tersebut di berikan penguatan (Eksitasi) agar daya yang di hasilkan dari generator tetap stabil sesuai dengan kebutuhan beban. Setelah rotor berputar lalu akan menghasilkan GGL sesuai dengan prinsip indusi elektromagnetik bahwa apabila suatu kumparan memotong atau di potong oleh medan magnet (rotor) maka di dalam kumparan tersebut akan timbul listrik. Setelah arus listrik diserap oleh stator (kumparan) sebesar 6,3 Kv kemudian di hubungkan secara bintang (Y) melalui kabel r s t ,lalu di hubungkan ke trafo tenaga (di sisi primer) untuk dinaikan menjadi 70 Kv kemudian di salurkan ke rel II.  Data teknis Generator sebagi berikut : merk

: Smit Slikkerveer

Type

: VDG 215 / 125

Putaran

: 750 Rpm

Tegangan

: 6,3 KV

Arus

: 642 A

Frekuensi

: 50 Hz

Daya factor

: 0,9cos Ø

Overspeed

: 1470 Rpm

Serie

: 40019

23

3.2.3

Transformator :

Gambar 3.11 Transformator Transformator berfungsi untuk memindahkan tegangan yang di terima dari sisi primer (6Kv) kemudian di naikan tegangannya menjadi 70 Kv di sisi sekunder. Cara kerja Transformator : Berdasarkan prinsip Induksi elektro magnetic yaitu apabila sisi primer Trafo diberi tegangan listrik, maka akan timbul fluxs. Karena tegangan dihubungkan ke sisi primer adalah AC sehingga terjadi perubahan terhadap waktu, maka fluxs disisi primer akan memotong kumparan disisi sekunder. Dengan terjadinya perpotongan kumparan sekunder oleh fluxs tadi, maka timbulah GGl (induksi disisi sekunder trafo sebesar 70 KV sesuai dengan perbandingan lilitan trafo).  Data teknis Transformator : Merk

: SAVOISIENNE

Type

: HAGUE 70 / 7000

KVA

: 7000

Symbol

: YDII Continue Rated 70.000 V

Type pendingin

: AF cycles

Serie

: C12

Phase

: 3

Standar

: ASA

24

Posisi Trafo :

Primary

Secondary

Con No load voltage

Con Trafo

HV

1. 77000

12,5 %

Delta : 6300 / 641 A

Y

LV

2. 77000

52,5 A

3. 77000

2,5%

TRAFO UNIT I dan II Merk

: POWELS (belgia)

Type

: OL 56,5 / 140

Daya

: 6500 KVA

Simbol vektor

: Ynd5

Type pendingin

: ONAN

Phasa

:3

Serie

: 7351171

Posisi Trafo

Impuls Trafo

Posisi

HV

LV

HV

1.

72100

52 A

2.

71050

52,8 A

3.

70000

4.

68950

54,4 A

5.

67900

55,3 A

63200

25

53,6 A

LV

59,4

UNIT I

II

6,99

7,06

7,,01

7,04

7,09

7,45

3.2.4

SALURAN UTAMA AIR PLTA

a) Bendungan : Bendungan PLTA Kracak menggunakan jenis bendungan urugan batu. Bendungan ini seluruhnya terdiri dari timbunan batu yang dipadatkan kemudian lapisan luar bagian hulu yang berhubungan dengan air diberi lapisan pasangan batu atau beton cor sehingga terbentuk lapisan kedap air. Bendungan PLTA Kracak terdiri dari bendungan Cikuluwung dan bendungan Cianten yang keduanya dialirkan melalui terowongan dan saluran terbuka, kemudian aliran sungai Cikuluwung ditampung kedalam Bezinkom (kolam pengendap). b) Bangunan pengambil air (water intake)

Gambar 3.12 Water Intake Bangunan pengambil air merupakan fasilitas yang digunakan untukmengambil air langsung dari bendungan dan di alirkan ke dalam saluran air.Selanjutnya dihubungkan ke terowongan tekan yang di sertai perlengkapan lainnya seperti : a. Pintu air yang berfungsi sebagai pengatur operasinya air. b. Saringan dari baja yang berfungsi sebagai pencegah masuknya kotoran, potongan kayu yang terbawa aliran air. c. Kolam pengendap lumpur yang berfungsi mencegah masuknya pasir atau kerikil ke dalam saluran air. Dilengkapi juga dengan pintu penguras dan dipasang pintu balok tahan (stop log) untuk menguras tanah yang tertimbundidalamkolam pengendap pasir. d. Indikator tinggi permukaan airyang berfungsi untuk mengetahui tinggi permukaan air.

26

c) Kolam Pengendap

Gambar 3.13 Kolam Pengendap Saluran terbuka ini berfungsi untuk mencegah masuknya tanah atau pasir kedalam saluran air. Sehingga air yang masuk ke intake valve tidak kotor, kecepatan air dibatasi sampai 20 – 39 (cm/det). d) Terowongan (Tunnel) Terowongan pada dasarnya terdiri atas terowongan tekan dan terowongan tanpa tekan.Di PLTA Kracak yang digunakan adalah terowongan tanpa tekan yang dilengkapi dengan jalan inspeksi yang dipakai ketika melakukan pemeliharaan saluran. e) Saluran Terbuka Saluran terbuka ini adalah bagian dari saluran induk yang berfungsi untuk mengalirkan air dari pengambilan air ke kolam tando. f) Syphon

Gambar 3.14 Syphon Syphon ini digunakan, karena saluran harus melalui lembah yang lebar dan terbuat dari beton berpenampang bulat.

27

g) Kolam Tando

Gambar 3.15 Kolam Tando Air sungai dialirkan kekolam tando melalui kolam induk terbuka dan tertutup dan disaring terlebih dahulu kemudian ditampung di suatu kolam, juga berfungsi sebagai : a. Pengendapan pasir b. Pengendap lumpur c. Reservoir. h) Intake Valve

Gambar 3.16 Intake Valve Berfungsi untuk pintu masuk air sebelum ke pipa pesat. Intake valve ini dilengkapi dengan saringan (filter) yang terbuat dari baja, katup main valve yang digerakan secara manual dan katup pengaman (Security Valve) yang di gerakan secara hidrolik berjenis Buterrfly (katup kupu – kupu). i) Pipa pesat Berfungsi untuk mengalirkan air dengan ketinggian tertentu agar mendapatkan tenaga potensial air, dengan data – data sebagai berikut :

28

Jumlah

: 2 buah

Panjang

: 1). Besi. P : 761,6 m Beton.P : 228,4 m 2). Besi. P : 394,63 m Beton.P : 595,37 m

Diameter

: 1). 2,3 m 2). 2,3 m

j) Main Valve Main valve terletak diantara ujung bawah pipa pesat dan turbin yang berfungsi untuk membuka dan menutup air ke turbin baik sedang operasi maupun tidak operasi, main valve ini digerakan secara system hidrolik yang di lengkapi dengan katup bypass untuk menyamakan tekanan air pada kedua sisi katup dengan tekanan sebesar 10 bar. DATA TEKNIK PLTA KRACAK Tabel spesifikasi Sipil PLTA KRACAK : Saluran air

Cikuluwung

Cianten

Kolam tando harian

S. terbuka panjang

305 m

1.041 m

Luas : 42.000 m2

Kapasitas

4 m3/s

8,5 – 12,5

Kap. : 252.000 m3

Terowongan panjang

Bak Pengendap : 560 m

1.041 m

L : 2970 m2 Syphon : 2 buah

Kapasitas

4 m3/s

8,5 m3/s

P : 548 m

4. JUMLAH PEGAWAI Jumlah pegawai sampai saaat ini sebanyak 14 orang yang terdiri dari : 1) SPS Sub unit PLTA Kracak 2) SP OP HAR 3) AMU RENVAL 4) PLS Administrsi 5) 3 Orang Teknisi 6) 4 Orang Operator 7) 2 AMU Lahan, dan dibantu dengan 46 tenaga Out sourching

29

3.2.6

3.2.7

JARINGAN LISTRIK a.

Jaringan Listrik Tegangan Tinggi

b.

Jaringan Listrik Tegangan Menengah

c.

Jaringan Listrik Tegangan Rendah

PERALATAN KONTROL INSTRUMEN

1. MEMPARALELKAN MESIN ATAU PESAWAT a) Persiapan : 1. Pastikan bahwa Generator dalam keadaan baik siap untuk dioperasikan (Turbine Ready To Start). 2. Periksa semua sikat arang dalam keadaan baik. 3. Pastikan bahwa semua alat ukur dalam keadaan baik. 4. Periksa pintu ruangan Cooler Generator keadaan tertutup. 5. Siapkan kunci–kunci untuk membuka P.M.S dan P.M.T yang akan dipergunakan (pilih PMS mana yang akan dioperasikan). b) Pelaksanaan : 1. Masukan PMS 6 KV sisi Transformator. 2. Masukan PMS 70 KV pada salah satu rel yang dikehendaki (rel I atau rel II). 3. Jalankan 2 buah kipas pendingin Transformator. 4. Pastikan posisi kunci di panel GHC pada posisi level 2. 5. Pastikan posisi Switch untuk motor Oil Lifter dan motor sirkulasi minyak diposisi auto. 6. Pindahkan posisi Switch di panel control dari posisi local ke posisi manual. 7. Tekan tombol Start unit di panel control maka unit akan jalan secara otomatis sampai masuk jaringan (parallel). 8. Unit siap di bebani dengan memutar saklar Switch di panel control posisi

(+) sambil mengatur cos (PHI) dengan memutar saklar

Switch ke posisi (+) beban diatur dengan kebutuhan sampai batas yang diinginkan.

30

2. MELEPAS BEBAN DAN STOP MESIN a) Langkah pelaksanaan : i. Tekan tombol stop unit dipanel control, bebanakan turun perlahan– lahan sampai 0 PMT keluar (xx) dengan sendirinya atau otomatis maka lampu indicator CB open dipanel control menyala. ii. Main valve menutup secara otomatis. iii. Pada putaran 90% motor Oil Lifter On dan motor pompa minyak elektrik On. iv. Keluarkan (xx) PMS 70 KV sisi rail I atau II. v. Keluarkan (xx) PMS 6 KV sisi Transformator. vi. Hentikan kipas pendingin Transformator. vii. Pada putaran 0% Motor Oil Lifter posisi Off (berhenti) dan motor pompa minyak elektrik posisi Off (berhenti). viii. Katup pendingin (Cooling Seal Water Sistem) menutup.

3. SPESIFIKASI PANEL KONTROL a. Panel GE atau GHC (control Turbin dan Generator) : Merk

: Ateller Des Charmiller Sa Geva

Pabrik

: Acelero Tachy Metrikue

Type

: TV4 1100

Serie

: 17026

b. MCP (Main Control Panel) Cos Ø meter skala 0,5 – 1 kapasitif induktif KV meter skala 0 – 7,5 Amperemeter skala 0 – 900 MW meter skala 0 – 10 Opening meter cek point meter skala 0 – 100% Turbin speed meter skala 0 – 1500 Rpm c. Commont Panel Diff Voltage meter skala 0 – 10 Syncronoscop meter Frekuensi meter skala 0 – 55 Hz

31

Water level control meter skala 376 – 388 m KV meter busbar A skala 0 – 80 KV meter busbar B skala 0 – 80 d. Exitation Panel KV meter skala 0 -7,2 Ampere meter AC skala 0 – 600 Ampere meter DC skala 0 – 15

Sistem kontrol adalah suatu sistem yang di pasang pada suatu unit pembangkit agar mesin dan generator serta alat bantu lainnya dapat beroperasi dalam batas ukuran kerja yang di tetapkan (SOP) dengan baik dan benar. Adapun fungsinya adalah mendeteksi dan memonitor secara kontinue besar-besaran listrik, temperatur, tekanan, getaran aliran fluida. 4. SPESIFIKASI PERALATAN KONTROL a. Panel GE atau GHC -

Kontaktor relay - relay, DTL (Digital Turbin Control), Phery-phery External (110 V DC)

-

Jaquet (pendeteksi putaran), Rose mount, Lampu indikator, (24 V DC).

b. Panel MCP. -

Lampu indikator, Digital input output, Kontaktor relay, DC Control (CPU) 24 V DC

-

Modul card micro processor (110 V DC)

-

PLC (Programmable Logic Control)

c. Panel Eksitasi -

Kontaktor (110 V DC)

-

Relay proteksi Rotor Earth Foult, Micro processor Field flashing(24 V DC)

d. Panel MHC -

Kontaktor relay External kontrol (110 V DC) lampu indicator

-

(24V DC)

32

5. SPESIFIKASI INSTRUMENT Instrument adalah suatu peralatan yang bekerja atas dasar, besaran-besaran sensor yang masuk di mana biasa di sebut alat ukur listrik.Seperti: 1. Ampere meter 2. Volt meter 3. KW meter 4. KVAR meter 5. KVAR meter 6. KVARH meter 7. Sincronisasi meter 8. Water Level meter 9. Guide Vane meter 6. PERALATAN SISTEM PROTEKSI -

Mempelajari Sistem Proteksi. Sistem proteksi adalah sistem pengaman yang dilakukan kepada peralatan–peralatan listrik misalnya Generator, Trafo, SUTT, kabel, dll. Terhadap kondisi abnormal itu dapat berupa : -

Hubungan singkat

-

Tegangan lebih

-

Arus lebih

-

Beban lebih

-

Frekuensi system rendah, dll.

Fungsi Proteksi adalah : 1. Untuk menghindari atau mengurangi kerusakan akibat gangguan abnormal 2. Untuk cepat melokalisir luas daerah terganggu menjadi sekecil mungkin. 3. Untuk mengurangi bahaya yang ditimbulkan oleh listrik terhadap manusia dan hewan. Perangkat atau alat Proteksi terdiri dari : 1. circuit Breaker (PMT) 2. Rellay

33

3. Trafo arus (CT) 4. Trafo tegangan (PT) 5. kabel control 6. Supply (baterai)  Spesifikasi Panel Rellay meter. -

WTGA 7131(Reverse Power) Rele daya balik yang berfungsi untuk mencegah terjadinya daya balik dari sistem masuk ke generator unit sehingga generator berubah jadi motor. Perubahan ini disebabkan oleh pengaruh rendahnya input dari penggerak mula generator. Bila input ini tidak dapat mengatasi rugi - rugi yang ada maka kekurangan daya dapat diperoleh dengan cara menyerap daya aktif dari sistem.

-

TTG7014(Over Step II) Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap suhu yang berlebihan yang menggunakan sirkit simulator untuk mendeteksi kumparan transformator yang kemudian mengetripkan PMT.

-

TTG7114( Over Step I ) Rele ini berfungsi untuk mencegah terjadinya tegangan lebih dengan langkah pertama yaitu sinyal alarm.

-

ITG7114( Stator Eart Fourl ) Rele ini berfungsi untuk mecegah stator berhubung tanah bila itu terjadi maka akan menimbulkan arus yang besar.

-

ITG7114( Transformer Eart Fourl ) Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap gangguan hubungan tanah , didalam dan di luar daerah pengaman.

-

YTM7111(Lose of Exitacion Rellay) Rele kehilangan medan penguat ini berfungsi untuk mencegah terjadinya kehilangan penguat medan pada sistem eksitasi.

-

DTT7031( Diferensial Rellay )

34

Merupakan rele proteksi utama yang mana wilayah kerja rele ini di apit oleh 2 buah trafo arus. Rele ini akan bekerja apabila terjadi selisih arus pada sisi masuk dan sisi keluar di dalam daerah yang di amankan. -

RMST7992( OCR, OLL ) OCR (Over Curent Rellay) rele ini berfungsi untuk mencegah terjadinya arus lebih. Sistem proteksi berada di ruang kontrol dengan jumlah 2 panel yang disalurkan ke setiap panel dengan input tegangan sebesar 24 volt dan 110 volt.

3.2.8 PERALATAN BANTU 1. Governoor. Sebagai alat bantu Turbin yang mengatur kecepatan putaran secara otomatis pada beban yang bervariasi supaya putaran turbin terjaga pada nominalnya( 750 Rpm ). a. Fungsi Governoor : 3.2.8

Pengatur putaran sebelum kerja parallel.

3.2.9

Pengatur putaran untuk mengubah frekuensi dalam kondisi normal.

3.2.10 Pengatur distribusi minyak penghenti operasi pada waktu gangguan. b. Bagian – bagian Governoor : a) Sumber penggerak. Dapat berupa roda gigi, belt, motor listrik, yang berfungsi untuk menggerakan poros torak distribusi minyak. b) Servo motor Berfungsi sebagai pengatur pembukaan dan penutupan sudu pengatur (guide vane). c) Bandul sentrifugal Bandul ini berfungsi untuk pemberi isyarat apabila putaran Turbin turun atau meningkat. d) Distributor minyak Berfungsi untuk mendistribusikan minyak ke servo motor baik ketika terjadi perubahan putaran Turbin atau ketika menaikan dan menurunkan beban.

35

e) Batang penggerak sudu pengatur Berfungsi sebagai pembuka atau penutup sudu oleh gerakan servo motor. f) Akumulator Berfungsi untuk menstabilkan tekanan minyak pada batang penggerak distributor. g) Pompa minyak tekan Berjenis pompa roda gigi yang berfungsi untuk mengalirkan minyak bertekanan. h) Tanki penampung minyak Berfungsi untuk menyediakan dan menampung minyak tekan sesuai dengan perubahan gerak dari system Governoor. i) Pendingin minyak Berfungsi untuk mendingin kan minyak yang bertekanan didalam system Governoor. j) Pembatasan beban ( Load limit ) Berfungsi untuk membatasi jumlah beban yang diijinkan oleh Governoor. Governor yang dipergunakan pada Turbin unit III PLTA Kracak adalah type Accelero dengan batasan setting speed droop 860 Rpm. 2. Exitasi Sistem exitasi ( penguatan ) yang digunakan adalah sistem exsitasi DC satu poros artinya rotor exitasi bersatu dengan rotor generator yang mendapatkan supply tegangan dari batere 24 volt

agar menghasilkan

tegangan dengan beban yang bervariasi. Sistem eksitasi harus mampu beropersi pada kondisi beban normal rendah (misalnya 0,5 & dari kapasitas

generator)

dan

juga

pada

kondisi

gangguan

normal

rendah.Sistem kontrol eksitasi di pusatkan pada panel eksitasi yang bersebelahan dengan panel GE/GHC yang berada di ruang generator. Komponen yang di gunakan pada rangkaian sistem eksitasi yaitu :

36

Data Teknis Exsitasi : Pabrik

: Holec

Type

: VG 40 - 23

Daya

: 21,6 KV

Putaran

: 750 Rpm

Tegangan

: 90 V

Arus

: 240 A

2. Motor dan Pompa. Motor dan pompa berfungsi sebagai penggerak utama system pelumasan dan pendinginan sebelum unit dioperasikan, terdiri dari motor AC dan DC. Sistem pengendalian dari motor dan pompa minyak ada di panel ELIN di ruang generator . Data Teknis : a) Motor tekanan tinggi AC Type

: LKM 713 MO4 PGN

Arus

: 75,5 A

Tegangan

: 420 / 660 V

Daya

: 7,5 KW

Kecepatan

: 1445 Rpm

b) Motor tekanan tinggi DC Type

: GNZE 132 L / 4

Arus

: 63 A

Tegangan

: 110 V DC

Daya

: 6 KW

Kecepatan

: 1500 Rpm

Suhu

: 400 C

c) Pompa minyak tekanan tinggi Type

: R14.2

Tekanan

: 300 bar

V

: 10,3 cm3 / V

37

4. Gantry Crane

Gambar 3.17 Gantry Crane Crane terletak dibagian atas gedung sentral yang berfungsi untuk mengangkat atau memindahkan alat – alat berat ketika ada renovasi atau perbaikan.Crane tersebut memiliki beban maksimal mencapai 30 ton. 5. Generator bantu

Gambar 3.17 Generator Bantu Genertor bantu yang terletak di ruang generator utama berfungsi untuk mensupply tegangan ke panel MDB sebagai cadangan apabila supply dari trafo PS (20 Kv) tidak ada sedangkan semua panel dan peralatan lainnya harus mendapatkan tegangan maka MCB yang menghubungkan antara kontak generator dengan kontak MDB akan menutup sehingga supply dari generator motor bantu mengalir ke panel MDB (Main Distributing Board) .

38

Data teknis : Merk

: AVK

Type

: DSG 36MI-4

Daya

: 68 KVA

Arus (DC)

: 98 A

Tegangan

: 400/231 Volt

Kecepatan

: 1500 Rpm

Fakt. Daya

: 0,8

Renovasi

: Tahun 1997

Arus DC Tegangan

: 2,38 A : 20,2 V

Eksitasi

:-

39

BAB IV STUDI KASUS PENGARUH WATER HAMMER TERHADAP PIPA PESAT (PENSTOCK) 4.1 Dasar Teori Pembangkit PLTA Kracak Miliki 3 ( tiga ) Turbin Fancis type Vertical, dan ke 3 unit tersebut di hubugkan dan di pasang dua Pipa Pesat ( Penstock ). 4.1.1

PIPA PESAT ( PENSTOCK ) Penstock adalah saluran dimana air dari resevoir bergerak untuk

menuju turbin. Aliran fluida pada penstock mempengaruhi untuk kerja sebuah turbin. Hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan penstock untuk PLTA adalah diameter. Dimana semakin kecil diameter maka kecepatan air dalam penstock akan semakin naik untuk debit yang sama, kerugian pada penstock disebabkan debit air dan tinggi jatuh yang relatif kecil dan ketersediaan material di daerah lokal.

Gambar 4.1 Pipa Penstock * Pipa Penstock pertama berukuran : Panjang : 761,6 m. Diameter : 2,3 m. Material : ASTM 252 Grade 2 Volume : 10,252 m³ Tebal : 25 mm Tekanan : 10 bar

40

* Pipa Penstock kedua berukuran : Panjang : 394,63 m Diameter : 2,3 m = 2300 mm Volume : 10,252 m³ Tebal : 25 mm 4.1.2

MAIN VALVE

Gambar 4.2 Main Valve Main valve terletak diantara ujung bawah pipa pesat dan turbin yang berfungsi untuk membuka dan menutup air ke turbin baik sedang operasi maupun tidak operasi, main valve ini digerakan secara system hidrolik yang di lengkapi dengan katup by pass untuk menyamakan tekanan air pada kedua sisi katup dengan tekanan sebesar 10 bar. Main valve (Katup utama) adalah salah satu peralatan utama dari PLTA yang di pasang diantara ujung penstock dengan spiral casing (spiral case). Di PLTA Kracak menggunakan type valve Butterfly (katup kupukupu). main valve ini di lengkapi dengan bypass valve, yang berfungsi untuk pengisian spiral case sampai tekanan mencapai ± 80% dari tekanan penstock sebelum main valve di buka. Adapun bagian-bagian dari main valve adalah sebagai berikut : 1. Rumah katup

5. Actuator atau servomotor.

2. Valve disk 3. Closing weight 4. MHC

41

Main valve ini dapat di operasikan secara otomatis dan manual. Pembukaan dan penutupan otomatis di kontrol oleh MHC (Main Hidrolic Control). Saat start squence telah di mulai, maka bypass valve mulai membuka untuk menyeimbangkan tekanan antara sisi penstock dan sisi spiral case. POSISI MAIN VALVE OPEN ( TERBUKA )

Gambar 4.3 Main Valve terbuka POSISI MAIN VALVE CLOSED ( TERTUTUP )

Gambar 4.4 Main Valve Tertutup

42

4.1.3 WAKTU SETTING RELAY 6 DETIK MAIN VALVE

Gambar 4.5 Posisi Main Valve Debit bypass = 0,225 m³/dt Volume = 10,252 m³ Waktu Pengisian = 42,512 dt 4.1.4 INTAKE VALVE Berfungsi untuk pintu masuk air sebelum ke pipa pesat. Intake valve ini dilengkapi dengan saringan (filter) yang terbuat dari baja, katup main valve yang digerakan secara manual dan katup pengaman (Security Valve) yang di gerakan secara hidrolik berjenis Buterrfly (katup kupu – kupu). Berfungsi untuk mengosongkan pipa bila ada kebocoran dan ketika pemeliharaan,dengan spesifikasi sebagai berikut :

Gambar 4.6 Intake Valve Type

: Butterfly valve hand operation

Diameter

: 2,3 m

Debit nominal : 14,4𝑚3 /s Digerakan dengan 2 servomotor yang di letakan di sisi kiri dan kanan.

43

4.2 PEMBAHASAN Pembangkit PLTA Kracak Miliki 3 ( tiga ) Turbin Fancis type Vertical, dan ke 3 unit tersebut di hubugkan dan di pasang dua Pipa Pesat ( Penstock ) Dan 3 Main valve. Pipa pesat 2 1 2

Pipa pesat 1

Ke Unit Bantu

3 Reduser

4

5

6

7

Reduser Unit 3

Unit 1

Unit 2

8

Pendingin generator # 3 Pendingin generator # 2

Pendingin generator # 1

Pendingin minyak Pendingin minyak Pendingin minyak bantalan # 2 bantalan # 3 bantalan # 1

Gambar 4.7 Sistim Perpipaan 4.2.1 WATER HAMMER Fenomena water hammer ini sering terjadi di daerah discharge pompa pada saat pengoperasian dan kegagalan pompa beroperasi. Water hammer adalah fenomena terjadinya fluktuasi tekanan yang diakibatkan oleh penutupan valve yang cepat akibat adanya kerusakan pada turbin. Fenomena tersebut dalam sistem perpipaan mempunyai dampak negatif dengan selang waktu tertentu dan dampak yang ditimbulkan terjadi seketika itu juga. 1.

Tekanan Akibat Water Hammer Untuk menghitung kenaikan tekanan karena terhentinya aliran

pada saat operasional katup digunakan persamaan sebagai berikut a. Menentukan luas penampang pipa A =

¼ 𝛑 x D² 44

Keterangan : A : Luas Penampang Pipa D : Diameter Pipa Diketahui : D : 2.3 m Maka

:

A =

¼ 𝛑 x D²

= ¼ x 3.14 x ( 2.32 ) = 4.15265 m² b. Kecepatan aliran pada Pipa Keterangan : v : Kecepatan Aliran pada pipa A : Luas Penampang Pipa t : Waktu pengisian Diketahui : A : 1805.5 mm² Maka

t : 42.512 dt : 𝑣 =

=

A t

4.15265 m2 42.512 dt

= 0.097 m²/dt c. Tekanan Pada Pipa Keterangan P1 : Tekanan pada pipa v1 : Kecepatan aliran 𝜌 : Massa Jenis Air h : Tinggi Jatuh Air g : Gaya Gravitasi

45

Diketahui

:

P1 : 145.038 Psi 𝜌 : 1000 kg/m3

v1 : 42.52 m/dt v2 : 0.054 m/dt g : 9.8 m/dt h1 : 140 m h2 Maka

:

1m

:

P1 + 1/2 ∙ 𝜌 ∙ 𝑣 12 + 𝜌 ∙ 𝑔 ∙ ℎ1 = P2 + 1/2 ∙ 𝜌 ∙ 𝑣22 + 𝜌 ∙ 𝑔 ∙ ℎ2 145.038 Psi + 1/2 ∙ 1000 kg/m3 ∙ 42.52 m/dt + 1000 kg/m2 ∙ 9.8 m/dt ∙ 140 m = P2 + 1/2 ∙ 1000 kg/m3 ∙ 0.0542 m/dt + 1000 kg/m3 ∙ 9.8 𝑚/𝑑𝑡 ∙ 1 m 145.038 + 903125 +1372000 = P2 +1.458 ∙ 9800 P2 = 159.239 Psi

Gambar 4.8, Pipa d. Tegangan Pada Pipa ( longitudinal) Keterangan :

σe

: Tegangan

P

: Tekanan pada pipa

D

: Diameter Pipa

t

: Tebal Pipa

Pipa

46

Diketahui

:

P : 159.239 Psi D : 2300 mm t Maka

: 25 mm :

σe

= =

PxD 4xt 159.239 Psi x 2300 mm 4 x 25mm

= 3662,497 psi e. Tegangan Pada Pipa Keterangan :

σe

: Tegangan

P

: Tekanan pada pipa

D

: Diameter Pipa

t

: Tebal Pipa

Diketahui

Pipa

:

P : 159.239 Psi D : 2300 mm t Maka

: 25 mm :

σt

= =

PxD 2x t 159.239 Psi x 2300 mm 2 x 25 mm

= 7324.994 psi 2. Kekuatan Material Pipa Penstock

Material yang digunakan pada pipa penstock PLTA Kracak ASTM A252 Grade 2.

47

Gambar 4.9 Tabel Material Kesimpulan : Perhitungan Tegangan pada Pipa (Longitudinal) akibat water hammer terhadap Pipa penstock yang di dapat 3662,497 Psi dan Besarnya Tegangan Tarik Pipa 7324,994 psi. Sehingga nilai effective stress yang disebabkan karena terjadinya fenomena water hammer saat jalur perpipaan dioperasikan masih dapat diterima karena tegangan izin material 60,000 psi

σterjadi Pipa < σizin Pipa Kekuatan Tarik maksimal pada material yang di gunakan pada pipa penstock ASTM A252 yaitu 60,000 psi, sehingga nilai kekuatan tarik yang terjadi pada pipa penstock ketika terjadinya fenomena water hammer 7324,994 Psi dikatakan aman karena kekuatan tarik maksimal yang diizinkan material ASTM A252 60,000 psi.

Gambar 4.10 Tabel Hoop Stress

48

Gambar 4.11 Kurva Tegangan Pipa akibat Water Hammer 4.3 KEKURANGAN DAN KELEBIHAN 4.3.1

Kekurangan

 Kekuatan tahan korosi rendah terkecuali dilapisi dan dibungkus, membutuhkan proteksi katodik apabila tanah korosif didalam / diluar Pipa.  Harga lebih mahal untuk pipa dngan ukuran besar.  Pemasangan pipa menggunakan Las 4.3.2 Kelebihan  Mengurangi Terjadinya Water Hammer.  Tekanan maximum pada pipa 25200 psi.  Penggunaan Main valve sudah menggunakan sistim otomatis.  Kekuatan Tarik material ASTM A252 60.000 psi. 4.4 ANALISA RESIKO Jika terjadi perubahan kecepatan aliran secara mendadak sebagai akibat dari pengoperasian turbin dan kegagalan pompa beroperasi. Hal ini dapat menimbulkan perubahan tekanan yang sangat tajam sehingga menyerupai suatu pukulan dan dinamakan gejala pukulan air (water hammer).

49

Fenomena keadaan unsteady ini dapat dikatakan sebagai perubahan energi kinetik dan energi tekanan yang bisa menjadi positif atau negatif. Efek negatif yang dihasilkan oleh fenomena tersebut diantaranya menimbulkan getaran ataupun retak pada pipa dan memperpendek umur pemakaian komponen perpipaan. Perubahan

tekanan

yang

terlalu

besar

pada

pipa

dapat

menyebabkan pipa rusak atau pecah. Fenomena water hammer ini sering terjadi di daerah Turbin pada saat pengoperasian dan kegagalan turbin beroperasi. Water hammer adalah fenomena terjadinya fluktuasi tekanan yang diakibatkan oleh penutupan valve yang cepat ataupun matinya pompa secara tiba-tiba. Fenomena tersebut dalam sistem perpipaan mempunyai dampak negatif dengan selang waktu tertentu dan dampak yang ditimbulkan terjadi seketika itu juga. 4.5 PENGAMATAN LAPANGAN Hasil pengamatan di lapangan ini adalah : 1. Pengecekan Debit Air 2. Terdapat 2 ( dua ) buah Pipa Penstock. 3. Setiap Pipa menggunakan Main valve. 4.5.1 Diskusi – diskusi dan Penapat Berdasarkan

diskusi-diskusi

baik

dengan

karyawan

atau

maintenance pemeliharan sub unit PLTA Kracak maka didapat suatu kesimpulan bahwa Surge Tank atau Pipa Peredam sub unit PLTA Kracak tersebut dapat memperpanjang umur Pipa Pestock dan meminimalisir kerusakan yang terjadi ketika penutupan main valve secara tiba - tiba akibat watter hammer.

50

BAB V PENUTUP 4.1 Kesimpulan Dengan telah dilaksanakannya kerja praktik dapat mengambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : Perhitungan Tegangan pada Pipa (Longitudinal) akibat water hammer

terhadap Pipa penstock yang di dapat 3662,497 Psi dan

Besarnya Tegangan Tarik Pipa 7324,994 psi. Sehingga nilai effective stress yang disebabkan karena terjadinya fenomena water hammer saat jalur perpipaan dioperasikan masih dapat diterima karena tegangan izin material 60,000 psi

σterjadi Pipa < σizin Pipa Kekuatan Tarik maksimal pada material yang di gunakan pada pipa penstock ASTM A252 yaitu 60,000 psi, sehingga nilai kekuatan tarik yang terjadi pada pipa penstock ketika terjadinya fenomena water hammer

7324,994 Psi dikatakan aman karena kekuatan tarik maksimal yang diizinkan material ASTM A252 60,000 psi. 4.2 Saran Setelah melaksanakan kerja praktik di PT Indonesia Power Unit Pembangkitan Saguling Sub Unit PLTA Kracak selama satu bulan, penyusun laporan memiliki saran yang diharapkan dapat menjadi masukan bagi pihak perusahaan maupun institut. 1) Perlu adanya instruksi kerja pada setiap peralatan pembangkit yang mudah dipahami oleh setiap pengguna dan pemelihara peralatan tersebut. 2) Disetiap Sub Unit pembangkit akan lebih baik apabila dilengkapi dengan perpustakaan teknik untuk menunjang kelancaran pelaksanaan kerja khususnya bagian pemeliharaan.

51

DAFTAR PUSTAKA 1. “KRACAK HEPP, Main Distribution Board” RENOVATION PROJECT OF 7 HEPP IN JAVA 2. Commissioning & Test Report HEPP Kracak 3. Http://air.eng.ui.ac.id/tiki-view_forum_thread.php?comments_parentld=10071 4. Eizi K.,Minoru K.,Masaaki K.,Masumi Y.,1984,“Waterhammer in circulating Pipe Line with Pressure Vessels”, Buletin of JSME,Vol.27,No.228. 5. Wylie, E.B., V.L. Streeter., dan L. Suo. 1993. Fluid Transients in Systems. New Jersey, USA: Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs. 6. D. Alkazraji. Quick Guide To Pipeline Engineering. Woodhead Publishing Limited, Abington Hall, Abington Cambridge Cb21 6ah.England

52