Lintas Pengetahuan

Secara sederhana energi listrik dihasilkan ketika garis - garis gaya listrik (fluks) memotong medan magnet. Generator bekerja sesuai dengan prinsip tersebut. Pada dasarnya seluruh pembangkit listrik menggunakan generator sebagai pembangkit energi listrik, yang beragam adalah mesin / alat yang digunakan untuk memutar generator tersebut.

Ada yang menggunakan engine dengan bahan bakar berupa gas atau solar, dsb namun ada juga yang menggunakan turbin dengan berbagai macam bahan bakar.

Pada pembahasan kali ini akan sedikit mengulas tentang bagaimana prinsip dasar agar turbine dapat berputar.



Diatas merupakan gambar dari komponen utama dalam sebuah turbine, yaitu terdiri dari compressor, combustor dan turbin.

Prinsip kerjanya dimulai dengan compressor mengompresi udara agar lebih padat lalu dengan blade - blade nya untuk memutar turbine lalu sebagian udara tersebut akan digunakan bersama bahan bakar lainnya ( gas, solar, dan lain - lain ) ke ruang pembakaran / combustor untuk dibakar.

Seperti pada hukum Newton: F = m . a
F berupa gaya m berupa massa a berupa percepatan
Jadi sesuai dengan hukum Newton tersebut jika kita ingin menghasilkan gaya putar turbine kita dapat memaksimalkan massa (m) berupa compresi udara dari compressor dan memaksimalkan (a) penyempurnaan pembakaran diruang bakar.

Dibawah ini sedikit ilustrasi prinsip dasar kerja turbin dari paling sederhana sampai yang kompleks.



Semoga bermanfaat.

Trafo Tegangan
      Trafo tegangan adalah trafo satu fasa step-down yang mentransformasi tegangan tinggi atau tegangan menengah ke suatu tegangan rendah yang layak untuk perlengkapan indikator, alat ukur, relay, dan alat sinkronisasi. Hal ini dilakukan atas pertimbangan harga dan bahaya yang dapat ditimbulkan tegangan tinggi. Tegangan perlengkapan seperti indikator, meter, dan relay dirancang sama dengan tegangan terminal sekunder trafo tegangan.

        Prinsip kerja trafo jenis ini sama dengan trafo daya, meskipun demikian rancangannya berbeda dalam beberapa hal, yaitu :
a. Kapasitasnya kecil (10 s/d 150 VA), karena digunakan untuk daya yang kecil.
b. Galat faktor transformasi dan sudut fasa teganganprimer dan sekuder lebih kecil untuk mengurangi     kesalahan pengukuran.
c. Salah satu terminal pada sisi tegangan tinggi dibumikan/ ditanahkan.
d. Tegangan pengenal sekunder biasanya 100 atau 100√3 V 



Trafo Arus
      Trafo arus digunakan untuk pengukuran arus yang besarnya ratusan amper dari arus yang mengalir dalam jaringan tegangan tinggi. Disamaping untuk penguran arus, trafo arus juga digunakan untuk pengukuran daya dan energi, pengukuran jarak jauh dan relay proteksi.
      Kumparan primer trafo arus dihubungkan seri dengan jaringan atau peralatan yang akan diukur arusnya, sedang kumparan sekunder dihubungkan dengan meter atau relay proteksi. Pada umumnya peralatan ukur dan relay membutuhkan arus 1 atau 5 A.
      Trafo arus bekerja sebagai trafo yang terhubung singkat, kawasan trafo arus yang digunakan untuk pengukuran biasanya 0,05 s/d 1,2 kali arus yang akan diukur, sedang trafo arus untuk proteksi harus mampu bekerja lebih dari 10 kali arus pengenalnya.

Sistem pendinginan trafo dapat dikelompokkan sebagai berikut :

1. ONAN ( Oil Natural Air Natural )

Sistem pendingin ini menggunakan sirkulasi minyak dan sirkulasi udara
secara alamiah. Sirkulasi minyak yang terjadi disebabkan oleh perbedaan berat
jenis antara minyak yang dingin dengan minyak yang panas.

2. ONAF ( Oil Natural Air Force )

Sistem pendingin ini menggunakan sirkulasi minyak secara alami
sedangkan sirkulasi udaranya secara buatan, yaitu dengan menggunakan
hembusan kipas angin yang digerakkan oleh motor listrik. Pada umumnya operasi
trafo dimulai dengan ONAN atau dengan ONAF tetapi hanya sebagian kipas
angin yang berputar. Apabila suhu trafo sudah semakin meningkat, maka kipas
angin yang lainnya akan berputar secara bertahap.

3. OFAF ( Oil Force Air Force )

Pada sistem ini, sirkulasi minyak digerakkan dengan menggunakan
kekuatan pompa, sedangkan sirkulasi udara mengunakan kipas angin.

Artikel ini bersumber dari: http://diharrahman.wordpress.com/2010/10/22/proteksi-transformator


Proteksi pada transformator menggunakan relai-relai yang berfungsi sebegai pendeteksi kesalahan-kesalahan atau ketidaknormalan kerja transformator. beberapa relai yang digunakan untuk menanggapi gangguan-gangguan pada transformator adalah :

1. Relai Bucholzt

Penggunaan relai deteksi gas (Bucholtz) pada Transformator terendam minyak yaitu untuk mengamankan transformator yang didasarkan pada gangguan Transformator seperti : arcing, partial discharge dan over heating yang umumnya menghasilkan gas. Gas-gas tersebut dikumpulkan pada ruangan relai dan akan mengerjakan kontak-kontak alarm.

Relai deteksi gas juga terdiri dari suatu peralatan yang tanggap terhadap ketidaknormalan aliran minyak yang tinggi yang timbul pada waktu transformator terjadi gangguan serius. Peralatan ini akan menggerakkan kontak trip yang pada umumnya terhubung dengan rangkaian trip Pemutus Arus dari instalasi transformator tersebut.

Ada beberapa jenis relai bucholtz yang terpasang pada transformator, Relai sejenis tapi digunakan untuk mengamankan ruang On Load Tap Changer (OLTC) dengan prinsip kerja yang sama sering disebut dengan Relai Jansen. Terdapat beberapa jenis antara lain sama seperti relai buhcoltz tetapi tidak ada kontrol gas, jenis tekanan ada yang menggunakan membran/selaput timah yang lentur sehingga bila terjadi perubahan tekanan kerena gangguan akan bekerja, disini tidak ada alarm akan tetapi langsung trip dan dengan prinsip yang sama hanya menggunakan pengaman tekanan atau saklar tekanan.

2. Jansen membran
alat ini berfungsi untuk pengaman tekanan lebih (Explosive Membrane) / Bursting Plate. Relai ini bekerja karena tekanan lebih akibat gangguan didalam transformator, karena tekanan melebihi kemampuan membran/selaput yang terpasang, maka membran akan pecah dan minyak akan keluar dari dalam transformator yang disebabkan oleh tekanan minyak

3.  Relai tekanan lebih (Sudden Pressure Relay)

suatu flash over atau hubung singkat yang timbul pada suatu transformator terendam minyak, umumnya akan berkaitan dengan suatu tekanan lebih didalam tangki, karena gas yang dibentuk oleh dekomposisi dan evaporasi minyak. Dengan melengkapi sebuah relai pelepasan tekanan lebih pada trafo, maka tekanan lebih yang membahayakan tangki trafo dapat dibatasi besarnya. Apabila tekanan lebih ini tidak dapat dieliminasi dalam waktu beberapa millidetik, maka terjadi panas lebih pada cairan tangki dan trafo akan meledak. Peralatan pengaman harus cepat bekerja mengevakuasi tekanan tersebut.

4. Relai pengaman tangki

relai bekerja sebagai pengaman jika terjadi arus mengalir pada tangki, akibat gangguan fasa ke tangki atau dari instalasi bantu seperti motor kipas, sirkulasi dan motor-motor bantu yang lain, pemanas dll.

Arus ini sebagai pengganti relai diferensial sebab sistim relai pengaman tangki biasanya dipasang pada trafo yang tidak dilengkapi trafo arus disisi primer dan biasanya pada trafo dengan kapasitas kecil. Trafo dipasang diatas isolator sehingga tidak terhubung ke tanah kemudian dengan menggunakan kabel pentanahan yang dilewatkan melali trafo arus dengan tingkat isolasi dan ratio yang kecil kemudian tersambung pada relai

tangki tanah dengan ratio Trafo arus antara 300 s/d 500 dengan sisi sekunder hanya 1 Amp.

5. Neutral Grounding Resistance / NGR atau Resistance Pentanahan Trafo

adalah tahanan yang dipasang antara titik netral trafo dengan pentanahan, dimana berfungsi untuk memperkecil arus gangguan. Resistance dipasang pada titik neutral trafo yang dihubungkan Y ( bintang/wye ).

NGR biasanya dipasang pada titik netral trafo 70 kV atau 20 kV, sedangkan pada titik netral trafo 150 kV dan 500 kV digrounding langsung (solid)

Nilai NGR:

1. Tegangan 70 kV = 40 Ohm

2. Tegangan 20 kV = 12 Ohm,40 Ohm, 200 Ohm dan 500 Ohm

Jenis Neutral Grounding Resistance

- Resistance Liquid (Air), yaitu bahan resistance-nya adalah air murni. Untuk memperoleh nilai Resistance yang diinginkan ditambahkan garam KOH .

- Resistance Logam, yaitu bahannya terbuat dari logam nekelin dan dibuat dalam panel dengan nilai resistance yang sudah ditentukan.

Listrik merupakan kebutuhan kita sehari - hari,  banyak peralatan - peralatan yang kita gunakan embutuhkan listrik sebagai sumber tenaga utamanya, namun mungkin banyak dari kita yang masih belum familiar bagaimana sistem yang bekerja sehingga kita dapat menikmati lsitrik dengan leluasa. Banyak memang sistem pembangkit listrik yang ada di Indonesia, namun berikut saya tuliskan beberapa sistem pembangkit yang mulai banyak dikembangkan di Indonesia, selain karena efektifitasnya juga karena biaya dan tingkat radiasinya.


Pusat Listrik Tenaga Gas (PLTG)

Sebagaimana halnya Pusat Listrik Tenaga Diesel, PLTG merupakan mesin dengan proses pembakaran dalam (internal combustion). Bahan baker berupa minyak atau gas alam dibakar di dalam ruang pembakar (combustor). Udara yang memasuki kompresor setelah mengalami tekanan bersama-sama dengan bahan baker disemprotkan ke ruang pembakar untuk melakukan proses pembakaran. Gas panas sebagai hasil pembakaran ini kemudian bekerja sebagai fluida yang memutar roda turbin yang terkopel dengan generator sinkron.

Pusat Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)

Pada reactor air tekan (pressurized water reactor) terdapat dua rangkaian yang seolah-olah terpisah. Pada rangkaian pertama bahan baker uranium-235 yang diperkaya dan tersusun dalam pipa-pipa berkelompok, disundut untuk menghasilkan panas dalam reactor. Karena air dalam bejana penuh, maka tidak terjadi pembentukan uap, melainkan air menjadi panas dan bertekanan. Air panas yang bertekanan tersebut kemudian mengalir ke rangkaian kedua melalui suatu generator uap yang terbuat dari baja. Generator uap ini kemudian menghasilkan uap yang memutar turbin dan proses selanjutnya mengikuti siklus tertutup sebagaimana berlangsung pada turbin uap PLTU.


Pusat Listrik Tenaga Air (PLTA)

Penggunaan tenaga air mungkin merupakan bentuk konversi energi tertua yang pernah dikenal manusia. Perbedaan vertical antara batas atas dengan batas bawah bendungan di mana terletak turbin air, dikenal sebagai tinggi terjun. Tinggi terjun ini mengakibatkan air yang mengalir akan memperoleh energi kinetic yang kemudian mendesak sudu-sudu turbin. Bergantung kepada tinggi terjun dan debit air, dikenal tiga macam turbin yaitu: Pelton, Francis dan Kaplan.