Presentasi : Pengujian Rotor Dan Stator Generator Sinkron 50 Mw

PENGUJIAN ROTOR DAN STATOR GENERATOR SINKRON 50 MW DI PLTU UNIT 1 PT INDONESIA POWER SEMARANG

05062008

Eko Parjono (L2F 004 473)

TUJUAN Mempelajari

pengujian yang dilakukan pada rotor dan stator generator sinkron 50 MW di PLTU Unit 1 PT. Indonesia Power Tambak Lorok Semarang

PEMBATASAN MASALAH Dalam

penyusunan makalah ini, pembahasan hanya dibatasi pada pengujian yang dilakukan pada rotor dan stator generator sinkron 50 MW yang meliputi Proof Test dan Analitycal Test, khususnya Insulation Resistance Test, Balancing Voltage Rotor Test dan Tahanan Dalam (Rd) Rotor di PLTU Unit 1 PT. Indonesia Power Tambak Lorok Semarang.

SISTEM ISOLASI ROTOR & STATOR Menggunakan

isolasi epoxy-mica karena mempunyai kekuatan mekanik dan kekedapan terhadap air, oli atau kontaminasi lain terhadap isolasi, yang ditimbulkan selama kondisi abnormal.

Fungsi utama isolasi adalah membatasi tegangan

pada lilitan.

PENGUJIAN ROTOR DAN STATOR 1.

Proof Test



Pengujian yang menggunakan level tegangan yang lebih tinggi daripada tegangan kerja. Tujuan pengujian ini adalah untuk mencari kelemahan, dan kemungkinan breakdown. Contohnya adalah pengujian High Potensial Test.

5.

Analytical Test

 

 

Pengujian dengan menggunakan level tegangan yang biasanya dibawah tegangan kerja. Beberapa diantaranya jenis – jenis analytical test meliputi : Insulation Resistance Test / Megger Test DC Leakage Dissipation Factor Balancing Voltage Rotor Test Tahanan Dalam (Rd) Rotor Partial Discharge Test

1. High Potensial Test  

Pengujian yang dimaksudkan untuk memperkirakan kekuatan dielektrik isolasi dari lilitan stator generator. High Potensial Test dapat diklasifikasikan dalam tiga kategori : 1. AC High Potensial Test  Pengujian dengan tegangan pengujian normal 50/60 hertz.  Tegangan yang diterapkan adalah satu setengah kali dari tegangan line-to-line RMS generator (1,5E) 4. Very-Low-Frequency Test Voltage  Pengujian dengan menggunakan tegangan AC frekuensi 0.1 hertz.  Tegangan 15% lebih besar daripada nilai RMS tegangan pada pengujian AC Hi-Pot Test. 7. DC High Potensial Test  Tegangan pengujian DC 70 % lebih besar daripada tegangan RMS pengujian AC Hi-Pot Test.

2. Insulation Resistance Test  Pengujian untuk menentukan kemampuan isolasi.  Diterapkan pada rotor dan stator generator, atau pada

semua lilitan mesin.  Peralatan yang digunakan adalah Mega Ohm Meter/ Megger Tester.  Indeks digunakan dalam menunjukkan pembacaan megger adalah Polarization Index atau Indeks Polarisasi (IP).  Nilai Indeks polarisasi adalah 2,5 atau lebih tinggi pada stator dan 1,25 atau lebih tinggi pada rotor/medan.  Besarnya Polarization Index (IP) : 

R10 menit IP = R1menit

Megger Stator 

Megger stator fasa – ground R

S

T

S

T

Megger 5000A MΩ



Megger stator fasa – fasa R

Megger 5000A MΩ

+ _

Megger Stator  





Megger stator dilakukan secara yang berkelanjutan Dimaksudkan untuk memastikan bahwa kelembaban lilitan stator tetap terjaga dan tidak terjadi hubung singkat atau kerusakan isolasi selama proses perawatan. Jika didapatkan nilai (IP) yang terlalu kecil itu mengisyaratkan bahwa stator terlalu lembab maka perlu dipanasi. Selain dengan menggunakan acuan IP juga dapat digunakan acuan berdasarkan nilai resistansi minimum dengan syarat besarnya nilai resistansinya adalah sebesar tegangan operasi dalam KV ditambah 1 untuk kemudian dikalikan dengan 100 MΩ yang dapat Rmin = (Vrms + 1) x100.MΩ dirumuskan sbb :

Megger Rotor 

Pada megger rotor ini digunakan tegangan sebesar 500 V DC. Pole B

Pole A

Center Pole

Megger 5000A MΩ





+ _

Resistansi rotor dan stator sangat dipengaruhi oleh kelembaban disekitarnya karena akan mempengaruhi kelembaban lilitan, semakin besar kelembaban maka impedansi semakin besar. Hasil pada cek megger rotor setelah Retaining Ring masuk didapatkan hasil indeks polarisasi 2 sudah memenuhi standar yang ditentukan yaitu sebesar 1,25 atau lebih.

3. DC Leakage  



Tipe pengukuran lain untuk menentukan resistansi isolasi. Pengujian dengan set tegangan yang berubah - ubah dimana tegangan yang diterapkan pada isolasi dinaikkan secara bertahap dan arus bocor yang melewati isolasi diukur pada masing – masing tegangan. Tegangan dc yang diterapkan secara bertahap pada pengujian dc leakage tegangan maksimumnya dibatasi sampai 2 kali nilai RMS tegangan kerja ac dari generator.

V DC maksimum = 2 xV AC rms

4. Dissipation Factor 





Disebut juga power factor atau tan delta dan merupakan parameter untuk memperlihatkan efisiensi isolasi. Pengujian tan delta dilakukan pada lilitan stator. Pengujian ini efektif untuk mendeteksi kontaminasi isolasi, kualitas semikonduktor, jumlah kandungan kehampaan, dan kerusakan parsial. Isolasi yang sempurna adalah mempunyai PF 0 dan tidak mempunyai rugi – rugi internal. Cosθ =

ir Ei r W Watts = = = it Ei t Ei t VA

5. Balancing Voltage Rotor Test  

Sebelumnya dilakukan dahulu pengukuran Impedansi Karakteristik Rotor. Rangkaian pengukuran impedansi karakteristik impedansi karakteristik tegangan naik dan tegangan turun. V Pole B

Pole A Center Pole

A Power Supply (Regulator ) 10 - 130 V



Ukur Impedansi Karakteristik dilakukan sebelum dan sesudah pemasangan Retaining Ring (R-R)

Balancing Voltage Rotor Test 



Balancing voltage rotor test adalah pengujian untuk mengukur ketidakseimbangan tegangan (unbalance voltage) antara kutup A dan kutup B terhadap center pole pada rotor. Rangkaian pengujian balancing tegangan rotor V1 V2 Pole B

Pole A Center Pole

Power Supply (Regulator ) 130 V



Syarat seimbang adalah tegangan diantara kutup terhadap center pole adalah harus sama atau masih dalam batas toleransi yaitu maksimal drop tegangannya (∆V) adalah tidak boleh lebih dari 10 % dari total tegangan yang diinjeksikan ke rotor.

Balancing Voltage Rotor Test V A − C − VB − C ∆V = x100 persen VR  Hasil pengukuran

V kutup a - center pole = 68,8 V  V kutup B - center pole = 59,4 V  Total tegangan yang diinjeksikan adalah 130 Volt.  Jadi dalam perhitungan drop tegangan adalah sebesar : 68,8 − 59,4 ∆V = x100 130 

= 7,076 %  Jadi besarnya drop tegangan masih dalam toleransi yaitu sebesar 7,076 %.

6. Tahanan Dalam (Rd) Rotor  

 

 

Merupakan pengujian untuk menentukan kemampuan isolasi. Masalah yang timbul biasanya adalah hubung singkat dengan rotor, hubung singkat diantara lilitan baik antara fasa yang sama atau berbeda, dan lepas atau rusaknya koneksi lilitan. Peralatan yang digunakan untuk mengukur tahanan dalam adalah Winding Resistance Meter. Besarnya batas Rmaksimum perbedaan tahanan dalam 1 − R2 Rmax = tidak boleh x100melebihi persen (∆Rmax )∆adalah dua persen dari total R1 + R2 tahanan dalam.

R1 = besarnya tahanan dalam kutup A terhadap center pole. R2 = besarnya tahanan dalam kutup B terhadap center

Tahanan Dalam (Rd) Rotor 

Hasil pengukuran didapatkan besarnya tahanan dalam masing – masing lilitan dari kedua kutup adalah sebagai berikut.  R1 : 118,6 miliohm  R2 : 119,4 miliohm 118,6 − 119,4 ∆Rmax = x100 persen 118,6 + 119,4

0,8 x100 persen 238 = 0.3361 persen =



Nilai tahanan dalam rotor masih memenuhi standar karena besarnya selisih maksimum antara tahanan dalam R1 dan R2 masih dibawah 2 % yaitu sebesar 0,3361 %.

7. Partial Discharge Test  

 

Partial Discharge Test atau PD test dipakai untuk mengukur kualitas isolasi. PD test dapat dilakukan dengan 2 cara : pada saat generator beroperasi (on-line PD test) dan, pada saat generator berhenti operasi atau mengenergize peralatan tegangan tegangan tinggi dengan trafo eksternal (off-line PD test). Pengujian partial discharge secara langsung mengukur pulsa arus yang dihasilkan dari PD pada lilitan. Jadi proses kegagalan yang dihasilkan PD sebagai gejala dapat dideteksi dengan metode ini.

PENUTUP  KESIMPULAN : 2.

3.

4.

5.

Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) PT. Indonesia Power Tambak Lorok Semarang memiliki daya terpasang 300 MW, terdiri atas unit 1 sebesar 50 MW, unit 2 sebesar 50 MW dan unit 3 sebesar 200 MW Komponen utama Pembangkit Listrik Tenaga Uap, yaitu: Boiler (Economizer, Superheater, burner dll.) Turbin (Tekanan tinggi, tekanan menengah ,dan tekanan rendah) Generator sinkron Sistem isolasi yang digunakan dalam rotor dan stator generator sinkron 50 MW Unit 1 adalah isolasi epoxy-mica karena mempunyai kekuatan mekanik dan kekedapan terhadap air, oli atau kontaminasi lain. Berdasarkan tegangan yang diterapkan pengujian rotor dan stator generator dibagi atas Proof Test dan Analitycal Test.

PENUTUP 1.

Pada pengujian Proof Test/High Potensial Test dapat menimbulkan breakdown pada isolasi karena tegangan yang diterapkan diatas tegangan kerja Macam – macam pengujian rotor dan stator generator sinkron adalah sebagai berikut: High Potensial Test Insulation Resistance Test DC Leakage Dissipation Factor Balancing Voltage Rotor Test Tahanan Dalam (Rd) Rotor Partial Discharge Test

PENUTUP  SARAN : 2.

3.

Untuk menghindari masalah masalah kerusakan sistem isolasi maka seharusnya dilakukan pemeliharaan secara berkala terhadap semua komponen dari sistem isolasi sehingga kita dapat mencegah masalah masalah tersebut sebelum terjadi. Kerja sama dengan lingkungan akademis agar lebih ditingkatkan, dengan mengadakan berbagai macam kegiatan yang bisa bermanfaat bagi mahasiswa pada khususnya dan dunia kerja pada umumnya.

TERIM A KASIH