Komponen Mesin DC

Mesin DC merupakan salah satu jenis mesin listrik, dimana mesin ini digunakan untuk mengkonversi energi listrik arus searah menjadi energi mekanik, atau sebaliknya. Ada dua macam mesin DC, yakni: Motor DC dan Generator DC. Pada pengoperasiannya, motor DC dapat mengkoversi energi listrik arus searah menjadi energi mekanik, sedangkan generator DC sebaliknya.
Mesin DC terdiri dari beberapa komponen utama, yaitu :


Gandar (Yoke)

lGandar adalah kerangka luar mesin yang juga membentuk rangkaian medan magnet.

lGandar tebuat dari baja lunak yang memiliki kualitas magnet yang sangat baik.

Kutub

Kutub mesin  berada tepat di dalam gandar dan biasanya menempel secara berpasangan

lKutub magnet terdiri dari kutub utara dan selatan.

lKutub-kutub dirancang agar menghasilkan fluksi magnet paling besar di dalam celah yang berisi penghantar-penghantar jangkar.

Jangkar

lJangkar merupakan suatu penghantar (tembaga) tempat mengalirnya arus listrik yang dipasang sedemikian rupa sehingga dapat memotong medan magnet.

lTempat terbangkitnya GGL.

Komutator

lKomutator adalah penyearah arus secara mekanik.

lSegmen komutator merupakan perpanjangan dari gulungan jangkar.

lTerdapat sikat yang menjembatani antara belitan jangkar dengan terminal.

Pembangkit Listrik Tenaga Uap

Pada prinsipnya, PLTU mempunyai sistem/ siklus aliran (secara ringkas

dapat di lihat pada gambar )

 yaitu meliputi:

Air laut di pompa menggunakan Circulating Water Pump (CWP) diproses menjadi air murni ( desalination ) dipanaskan pada ketel uap (boiler) dengan menggunakan burner. Pada proses pemanasan digunakan bahan bakar berupa solar untuk tahap start up dan residu untuk operasi normal. Pemanasan air tersebut melalui beberapa tahap pemanasan (heater) yaitu LP heater, daerator, HP heater, economizer, dan superheater sampai menghasilkan uap panas kering yang bertekanan dan bertemperatur tinggi. Kemudian, uap kering tersebut digunakan untuk memutar sudu-sudu pada turbin. Rotor generator yang dikopel dengan turbin akan ikut berputar sehingga dapat menghasilkan energi listrik dengan bantuan penguat / exciter pada rotor generator. Tegangan listrik yang dihasilkan dinaikkan oleh GT (Generator Transformer) dari 11,5 KV menjadi

150 KV kemudian disalurkan melalui saluran transmisi 150 KV. Dan juga disalurkan ke MAT (Main Auxillary Transformers) yang digunakan untuk pemakaian sendiri saat keadaan normal yang tegangannya 11,5 KV dari generator diturunkan menjadi 4,16 KV. Sedangkan, jika saat keadaan abnormal menggunakan transformator RAT (Reserve Auxillary Transformers).

Siklus Rankine pada PLTU

Siklus dasar yang praktis untuk turbin PLTU adalah siklus Rankine. Secara sederhana siklus Rankine yang ideal dapat diperlihatkan pada gambar a)

Sedangkan untuk diagram aliran siklus Rankine dalam suatu pembangkitan dapat dilihat pula pada gambar b)

        

Pada siklus Rankine, untuk proses 1 – 2 merupakan proses yang terjadi pada turbin uap, dimana kondisi uap yang masuk ke turbin adalah bertekanan tinggi (P1) dan bertemperatur tinggi atau merupakan uap kering (superheated vapor). Dengan asumsi bahwa proses yang berlangsung di dalam turbin adalah proses isentropik, maka uap yang keluar dari turbin akan menjadi uap jenuh. Proses 1 – 2 (isentropik) dimana energi potensial uap akan menghasilkan energi putaran poros turbin, sehingga pada proses ini merupakan proses yang menghasilkan daya luaran (Wout).

Pada proses 2 – 3 merupakan proses yang berlangsung di dalam kondensor pada tekanan konstan (isobarik). Kondensor berguna untuk mengembunkan uap jenuh yang berasal dari turbin menjadi air (cair jenuh). Untuk memudahkan proses kondensasi, tekanan pada kondensor diusahakan dibawah tekanan atmosfer. Pada kondensor terjadi proses pelepasan kalor (Qout). Proses 3 – 4 merupakan proses pemompaan untuk menaikan tekanan fluida (cair jenuh) secara isentropik. Pada proses ini terjadi proses pemasukan kerja ke dalam (Win) sistem karena proses pemompaan air yang dihasilkan dari proses kondensasi oleh kondensor. Tekanan yang dihasilkan sama dengan tekanan uap yang masuk ke turbin. Proses 4 – 1 merupakan proses untuk menghasilkan uap sesuai dengan kebutuhan turbin. Proses ini berlangsung pada boiler secara isobarik, dimana untuk menguapkan air tersebut dibutuhkan masukan panas tertentu (Qin). 

pada proses 4 – 5 memperlihatkan percampuran antara liquid bertemperatur rendah dengan bertemperatur tinggi. Sedangkan pada titik 4 menunjukan keadaan cair (liquid) yang tak berubah massa jenisnya karena ditingkatkan tekanannya.

Fuse dan Ratingnya

Fuse ( Sekering )

Ø  Sekering ( Fuse ) adalah pengaman lebur yang fungsinya untuk mengamankan peralatan atau instalasi listrik dari gangguan hubung singkat.

Ø  Dalam pemasangannya, sekering dihubungkan seri pada masing-masing hantaran phasa yang tidak diketanahkan ( R, S, T ).

Klasifikasi Sekering

Ø  Berdasarkan bentuknya.

       

     Tipe Ulir  

           1) Diazed (a)

           2) Neozed (b)

   

Tipe Pisau

Sekering jenis ini sering disebut pula HRC fuse ( High Rupturing  Capacity fuse ). Sekering tipe ini

merupakan jenis sekering dengan kapasitas pemutusan tinggi. 

Tipe Tabung

         Pengaman lebur dengan kapasitas pemutusan yang variatif mulai kapasitas pemutusan yang rendah hingga tinggi dan dapat dijumpai dalam rating tegangan extra rendah, tegangan rendah, menengah ataupun tegangan tinggi. 

         

    

    Rating Standar Fuse

Low Voltage ( 240V, 660V dan 1000V )

Ø  2A, 4A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A, 80A, 100A, 125A,

Medium Voltage ( 3,6KV, 7,2KV, 12,0KV, 15,5KV, 17,5KV, 24,0KV )

Ø  3,15A, 4A, 5A,  6,3A , 8A, 10A, 16A, 20A, 25A,  31,5A  , 35,5A  40A, 50A, 63A, 80A, 90A, 100A, 125A, 160A, 200A, 250A, dst

High Voltage ( 36KV, 72,5KV , dst )

Ø  3,15A, 4A, 5A,  6,3A , 8A, 10A, 16A, 20A, 25A,  31,5A  , 35,5A  40A, 50A, 63A, 80A, 90A, dst

           

H R C  – F U S E

Ukuran	Arus Kerja (A)
00 0 1 2 3 4a	6 – 160 6 – 160 35 – 350 80 – 400 315 – 630 500 - 1250

Ukuran Fuse Diazed

Ukuran Fuse Diazed	Arus Kerja (A)	Tanda    Warna	Ukuran Fused Neozed
D II	2 4 6 10 16 20 25	Merah Coklat Hijau Merah Abu-abu Biru Kuning	D 01
D III	35 50 63	Hitam Putih Tembaga	D 02
D IV	80 100	Perak Emas	D 03

Sistem Proteksi Generator -- External fault

      Generator merupakan sumber energi listrik didalam sistem tenaga listrik, maka perlu diproteksi dari semua gangguan jangan sampai mengalami kerusakan karena kerusakan generator akan sangat mengganggu penyediaan tenaga listrik.

  Tetapi dilain pihak dari segi selektifitas pengamanan sistem diharapkan agar PMT generator tidak mudah trip terhadap gangguan dalam sistem, karena lepasnya generator dari sistem akan mempersulit jalannya oprasi sistem tenaga listrik.

                Gambar bagan Generator dengan Mesin penggerak  dan Medan Penguat :

PMT generator hanya boleh bekerja apabila ada gangguan yang tepat ada didepan generator didalam generator atau pada nesin penggerak generator. 

Proteksi generator terhadap gangguan eksternal

Penyebab gangguan utama dalam sistem adalah petir,  yang sering disambar petir adalah saluran udara transmisi dan saluran distribusi.

  Untuk menghadapi ganggaun diluar pusat listrik, maka PMT yang dipasang dari saluran dilengkapi dengan relay-relay.

  Untuk gangguan di rel yang langsung berhubungan dengan generator, maka relay arys lebih merupakan pengaman utama. Tetapi bila ada pengaman rel difrensial, maka relay arus lebih merupakan pengaman back-up.

  Gangguan diluar generator dapat menimbulkan arus urutan negatif, yang selanjutnya arus ini dapat menimbulkan pemanasan yang berlebihan pada generator. Oleh karena itu pada generator dengan daya besar dipakai relay urutan negatif.         

               

Perlindungan generator terhadap petir     

Distribusi tegangan yang disebabkan oleh surja tegangan antara lapisan dalam lilitan generator, menunjukkan nilai yang tertinggi dekat ujung keluar atau ujung titik netral lilitan. Untuk meratakan muka gelombang tegangan dan menyeragamkan distribusi tegangan pada gulungan generator, maka dipasang sebuah kapasitor  pelindung sebesar 0,1- 0,5 µF antara setiap terminal dan tanah.

  Untuk generator yang dihubungkan dengan saluran transmisi melalui transformator surja tegangan yang dialihkan dari sistegangan tinggi ke sisi tegangan rendah dari transformator mengandung komponen alih elektro-magnetik dan komponen alih elektrostatis. 

             Gambar bagan hubungan kapasitor pelindung generator

         Bila rangkaian tegangan rendah dihubungkan dengan rel fasa yang terisolasikan                       atau dengan kabel, maka pemasangan kapasitor pelindung tidak diperlukan karena tegangan elektrostatis cukup kecil.