terdapat sistem kontrol SPEEDTRONIC TM Mark V dengan fungsi dan tugas masingmasing

SISTEM KONTROL SPEEDTRONICTM MARK V SEBAGAI PENGENDALI STEAM PADA INLET PRESSURE CONTROL (IPC) STEAM TURBINE GENERATOR (STG) Oleh : FX RYAN KURNIAWAN (L2F 006 041) -AbstrakPT. INDONESIA POWER UNIT BISNIS PEMBANGKITAN SEMARANG dalam proses produksinya di Pembangkit/Pusat Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU) menggunakan pengontrol Programmable Logic Controller (PLC), SPEEDTRONICTM MARK V, dan Distributed Control System (DCS). Sistem Kontrol SPEEDTRONICTM MARK V yang dikembangkan oleh General Electric (GE) Industrial Sistem adalah sistem kontrol yang memakai sistem TMR (Triple Modular Redundant) dengan SIFT (Software Implemented Fault Tolerance) yang diprogram untuk memenuhi kebutuhan industri listrik dalam kendali turbin gas dan uap yang semakin komplek. SPEEDTRONICTM MARK V dapat melakukan kontrol, proteksi, dan monitoring sekaligus terhadap kerja turbin. Sistem kontrol SPEEDTRONICTM MARK V dapat melakukan kontrol tekanan uap pada Steam Turbin Generator (STG). High Pressure Steam (main steam) merupakan produk utama yang dihasilkan oleh HRSG (Heat Recovery Steam Generator), kemudian gabungan dari ketiga HP steam berkumpul menjadi satu untuk menggerakkan HP steam turbine. High pressure steam dengan kondisi masukan yang bervariasi dapat mengakibatkan ketidakstabilan sistem. Gabungan ketiga HP steam mendapat perlakuan kendali yang dikenal dengan Inlet Pressure Control (IPC) sebelum memasuki HP steam turbine agar sesuai dengan performansi yang diharapkan. Dimana dalam setpoint IPC bertujuan untuk menjaga minimum pressure dalam HP header dan mencegah ketidakseimbangan berlebih dengan operasi boiler. Kata Kunci : SPEEDTRONICTM Mark V, Steam turbine, High Pressure steam, Inlet Pressure Control (IPC)

I. 1.1

PENDAHULUAN

Latar Belakang Semakin cepatnya perkembangan teknologi dalam dunia industri menyebabkan peralatan yang digunakan pada proses produksi juga semakin berkembang. Sistem kontrol untuk turbin yang tadinya hanya menggunakan governor dikembangkan oleh General Electric (GE) menjadi sistem kontrol yang lebih modern yang dinamakan SPEEDTRONICTM . Dengan semakin kompleksnya pengontrolan untuk turbin, SPEEDTRONICTM pun terus berkembang mulai dari SPEEDTRONICTM Mark I hingga yang terakhir SPEEDTRONICTM Mark VI. PT. INDONESIA POWER UNIT BISNIS PEMBANGKITAN SEMARANG menggunakan SPEEDTRONICTM Mark V sebagai kontroler dalam proses produksi listrik di Pembangkit/Pusat Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU). Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU) merupakan pembangkit listrik gabungan antara Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) dengan Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) yang tersusun oleh 3 komponen utama yaitu Gas Turbine Generator (GTG), Heat Recovery Steam Generator (HRSG), dan Steam Turbine Generator (STG), di mana di tiap-tiap komponen utama tersebut

terdapat sistem kontrol SPEEDTRONICTM Mark V dengan fungsi dan tugas masingmasing. Salah satu kontrol yang dapat dilakukan oleh SPEEDTRONICTM Mark V adalah sebagai pengendali steam pada Inlet Pressure Control Steam Turbine Generator. Main steam yang keluar dari Heat Recovery Steam Generator mendapat perlakuan kendali yang dikenal dengan nama Inlet Pressure Control sebelum memasuki High Pressure steam turbine agar sesuai dengan performansi yang diharapkan. Tujuan dari kendali IPC ini adalah untuk menjaga minimum pressure dalam HP header dan mencegah ketidakseimbangan berlebih dengan operasi boiler. 1.2

Maksud dan Tujuan Hal-hal yang menjadi tujuan penulisan laporan Kerja Praktek ini adalah: 1. Mengetahui sistem dan lingkungan kerja di PT. Indonesia Power UBP Semarang. 2. Mengetahui sistem kerja Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU). 3. Memberikan gambaran mengenai sistem kontrol SPEEDTRONICTM Mark V secara umum. 4. Menjelaskan sistem kontrol SPEEDTRONICTM Mark V untuk pengendalian steam pada Inlet Pressure

Makalah Kerja Praktek di PT. Indonesia Power – UBP Semarang

Control Steam Turbine Generator (STG) di PLTGU. 1.3

Pembatasan Masalah Pada laporan Kerja Praktek ini permasalahan difokuskan pada Sistem Kontrol SPEEDTRONICTM Mark V untuk pengendalian steam pada Inlet Pressure Control Steam Turbine Generator dengan materi lain yang berkaitan sebagai pelengkap. II. PROSES PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS UAP (PLTGU) PLTGU adalah pembangkit listrik yang menggunakan tenaga gas uap dalam menghasilkan energi listrik. Pembakaran bahan bakar pada PLTG akan menghasilkan gas untuk memutar turbin gas. Gas buang dari turbin gas ini akan dialirkan ke HRSG untuk memanaskan air pada HRSG sehingga menghasilkan uap yang akan digunakan untuk memutar turbin uap. Secara umum sistem produksi tenaga listrik pada PLTGU dibagi menjadi dua siklus, yaitu : 1. Open Cycle Biasanya disebut proses turbin gas (PLTG), yaitu gas buang atau uap dari GTG (Gas Turbine Generator) langsung dibuang ke udara melalui stack. 2. Close Cycle Biasanya disebut proses turbin uap (PLTU), yaitu gas buang dari GTG (Gas Turbine Generator) tidak langsung dibuang ke udara tetapi digunakan untuk memanaskan air yang ada di HRSG (Heat Recovery Steam Generator). Uap yang dihasilkan dari HRSG digunakan untuk memutar turbin uap. Proses Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap dapat dibagi menjadi dua proses, yaitu : 1. Proses Turbin Gas Bahan bakar minyak yang dipasok dari kapal atau tongkang ditampung di dalam tangki. Penyaluran bahan bakar dilakukan dengan transportasi laut dengan tujuan memungkinkan bahan bakar yang diangkut lebih banyak daripada melalui transportasi darat. Selain itu lokasi pembangkit yang dekat dengan pelabuhan semakin memperkecil biaya transportasi. Bahan bakar dipompa dari tangki ke combustion chamber (ruang pembakaran) bersama dengan udara dari compressor setelah terlebih dahulu melalui air filter. Campuran ini dibakar dan menghasilkan

gas panas yang selanjutnya digunakan untuk memutar turbin gas. Gas buang dari turbin gas akan langsung dibuang melalui cerobong apabila dioperasikan open cycle dan akan dilewatkan HRSG apabila dioperasikan close cycle. 2. Proses Turbin Uap Air pengisi dari deaerator dipompa melalui Low Pressure and High Pressure Water dimasukkan ke HRSG untuk diubah menjadi uap. Hasil uap dari HRSG dimasukkan ke High Pressure Turbine kemudian masuk ke Low Pressure Turbine untuk mengubah energi panas uap menjadi energi putar rotor. Uap bekas setelah dipakai di Low Pressure Turbine dialirkan ke condenser untuk dikondensasikan oleh air pendingin atau air laut yang dipompa melalui Circulating Water Pump (CWP). Air condensate dipompakan oleh condensate pump untuk selanjutnya dimasukkan ke deaerator. III. DASAR TEORI 3.1 Gambaran umum SPEEDTRONIC™ Mark V SPEEDTRONIC™TM Mark V adalah suatu sistem kontrol, proteksi dan monitoring pada turbin yang telah dikembangkan oleh GE dan mewakili kesuksesan dari seri-seri SPEEDTRONIC™ dalam sistem pengaturan. Tujuan sistem kontrol dan proteksi ini adalah menghasilkan output yang maksimal untuk melindungi turbin dari kerusakan saat turbin dalam kondisi operasi sehingga lifetimenya dapat bertahan lebih lama. 3.2 Konfigurasi kendali SPEEDTRONIC™ Mark V SPEEDTRONICTM Mark V adalah sistem kendali turbin yang bersifat programmable yang didesain sesuai dengan kebutuhan industri tenaga modern untuk sistem turbin yang bersifat kompleks dan dinamis. Keunggulan sistem ini pada fitur-fiturnya antara lain: 1. Implementasi software dengan teknologi fault tolerance (SIFT), yang memungkinkan turbin tetap beroperasi meskipun terjadi kesalahan tunggal dengan mempertahankan status on-line, dan memungkinkan operasi saat prosesor kontrol shut down untuk perbaikan atau sebab lain.


2. Operator interface yang user-friendly 3. Interface dengan sensor direct yang memungkinkan kendali dan monitoring secara real time 4. Kemampuan diagnosa yang built-in menyatu dengan sistem 5. Arsitektur berbasis TMR (Triple Modular Redundant) SPEEDTRONICTM Mark V menggunakan tiga buah modul kontrol, masing-masing , <S>, dan yang identik untuk menjalankan keseluruhan algoritma kendali yang vital, proses sinyal proteksi, dan proses sekuensial. Konfigurasi inilah yang disebut TMR (Triple Modular Redundant). Untuk fungsi proteksi dijalankan oleh tiga prosessor proteksi <X>, dan pada core
. Untuk konfigurasi secara umum dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Gambar Konfigurasi kontrol TMR Mark V

Pada konfigurasi TMR sendiri terdapat tiga buah modul kontrol , <S>, dan yang berfungsi sebagai redundant. Sinyal kontrol yang diberikan merupakan hasil voting dari ketiga modul tersebut. 3.3 Operator Interface Mark V Interface Mark V berfungsi sebagai upload, download, monitoring maupun pengontrolan sehingga dengan interface ini seluruh aktifitas dari Mark V kontrol panel bisa terwakili. Work Station Interface < I >, terdiri dari serangkaian alat – alat, antara lain: sebuah PC (Personal Computer) layar monitor berwarna, Cursor Positioning Device (Mouse, atau Trackball), Keyboard (QWERTY Keyboard) dan Printer. Peralatan-peralatan tersebut dapat menghubungkan antara operator dengan keadaan mesin atau sebagai work station

pemeliharaan lokal, baik itu pengamatan peralatan turbin, pengontrolan turbin, pengamanan turbin maupun pemasukan data baru ke kontrol panel. 3.4 Hardware Input-Output Mark V di desain untuk berhubungan langsung dengan peralatan turbin dan generator seperti : • magnetic speed pickup • servo dan LVDT/R • sensor vibrasi • thermocouples • Resistive Temperature Devices (RTD) IV. SISTEM KONTROL SPEEDTRONICTM MARK V SEBAGAI PENGENDALI STEAM PADA INLET PRESSURE CONTROL STEAM TURBINE GENERATOR (STG) 4.1 Pendahuluan Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU) merupakan pembangkit listrik gabungan antara Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) dengan Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Siklus pembangkit listrik gabungan (combined cycle powerplant) merupakan metode yang sangat efektif untuk pembangkitan listrik, dimana teknologi ini dapat memanfaatkan gas buang dari gas turbine / turbin gas (pembangkit primer) menjadi pembangkit pada steam turbine / turbin uap (pembangkit sekunder), sehingga teknologi ini menawarkan banyak keuntungan dari segi biaya operasional. High Pressure Steam (main steam) merupakan produk utama yang dihasilkan oleh HRSG (Heat Recovery Steam Generator), kemudian gabungan dari ketiga HP steam berkumpul menjadi satu untuk menggerakkan HP steam turbin. HP Steam yang keluar dari HP Steam Turbine tersebut karena masih mempunyai tekanan cukup tinggi (4,5 s/d 6 barg) bersama-sama dengan gabungan dari ketiga Low Pressure Steam, produk kedua yang dihasilkan oleh HRSG (Heat Recovery Steam Generator), diumpankan untuk menggerakkan LP steam turbin untuk menghasilkan daya listrik. Ketiga High Pressure steam yang berkumpul dalam HP Steam header menjadi komplek karena tambahan main steam yang bervariasi sehingga dapat mengakibatkan ketidakstabilan sistem. Pembangkitan sistem kombinasi pertama kali menggunakan formasi 1.1.1 yang berarti sistem pembangkit


dioperasikan oleh 1 buah Gas Turbine, 1 buah HRSG, dan produk steam dari HRSG tersebut akan menggerakkan 1 Steam Turbine. Dengan bertambahnya 1 buah Gas Turbine yang distart dan menyusul bertambahnya 1 HRSG pasangannya ikut distart maka formasi menjadi 2.2.1, begitu pula dengan dioperasikannya Gas Turbine dan HRSG yang ketiga maka formasi menjadi 3.3.1. HP steam yang keluar dari masingmasing HP Superheater HRSG merupakan HP superheater steam yang dimonitor keadaannya, yaitu keadaan temperatur, tekanan, dan laju aliran massa (flow) yang dijaga pada nilai tertentu. Gabungan dari ketiga HP main steam tersebut kemudian dibagi menjadi dua aliran pemasukan ke HP Steam Turbine dan mendapat perlakuan kendali steam pressure kembali yang sama pada kedua aliran pemasukan tersebut, yang dikenal Inlet Pressure Control (IPC) sebelum memasuki HP Steam Turbine agar sesuai dengan performansi yang diharapkan. Perlakuan kendali ini dalam rangka untuk mengatur karakteristik steam yang masuk ke HP steam turbin. Variabilitas tekanan (32 s/d 86 barg) dan suhu berdampak pada tenaga Steam Turbine yang selanjutnya berdampak langsung terhadap generator sebagai pembangkit listrik. Variabilitas tekanan dan suhu juga berdampak pada listrik yang dihasilkan dan kesalahan disini bisa menyebabkan kerusakan pada plant terutama pada Steam Turbine. Berbeda dengan strategi kendali steam dalam Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), dimana inlet pressure steam dikendalikan dengan load feedback. Kendali steam turbine dalam PLTGU Tambak Lorok terdapat berbagai mode kendali, speed/load control dan IPC, dimana dalam mode kendali IPC tidak ada load feedback. Sesuai dengan filosofi PLTGU, keberadaan steam turbine digunakan untuk memaksimalkan steam yang dihasilkan dalam HRSG. Setpoint IPC bertujuan untuk menjaga minimum pressure dalam steam header, membatasi percepatan kecepatan aliran steam HRSG yang sedang dioperasikan, menjaga keseimbangan produksi steam di HP steam drum dengan steam yang keluar dari kedua main control valve. Minimum header pressure ditentukan untuk mencegah ketidakseimbangan yang berlebih dengan jumlah HRSG yang operasikan dengan daya yang dihasilkan oleh Steam Turbine agar parameter proses dapat

dijaga agar tidak menimbulkan gangguan dan bahaya yang serius dalam proses. 4.1.1 Steam Turbine Steam Turbine pada PLTGU PT. Indonesia Power UBP Semarang adalah turbin kondensasi tanpa pemanasan yang dioperasikan secara bersamaan oleh satu hingga tiga buah gas turbine dan tiga buah Heat Recovery Steam Generator yang menjadi pasangannya. Gas turbine dan Heat Recovery Steam Generator tersebut bertugas memproduksi dan menyalurkan steam ke dalam steam turbine. Steam yang diproduksi kemudian diterima dan disalurkan ke steam turbine melalui dua buah main stop and control (V1) valves menuju high pressure turbine / turbin tekanan tinggi dan melalui satu buah low pressure admission stop and control valves ke LP vertical joint. Inlet Pressure Control (IPC) dan LP admission pressure control diaplikasikan pada proses ini demikian juga Inlet Pressure Limiter (IPL).

Gambar Skema steam turbine

Main control valve / katup kontrol utama dapat digunakan untuk pengoperasian mode speed/load control dan Inlet Pressure Control tetapi tidak secara bersamaan. Generator pada steam turbine harus tersinkronisasi dan mempunyai beban listrik yang cukup (dalam hal ini steam flow yang cukup) sebelum pressure dapat dikontrol oleh steam turbine. Maka pada kedua main control valve akan dioperasikan dalam speed/load control atau istilah lainnya dengan Mode MW setpoint diatas beban minimum (15 s/d 25MW). Setelah keadaan ini stabil, main control valve dipindah ke mode Inlet Pressure Control. Setelah keadaan (Temperatur, pressure dan flow) pada LP Steam telah memenuhi syarat pada Steam Turbine, maka single low pressure admission valve dioperasikan yaitu dengan membuka LP


Steam Stop Valve, dan setting LP Admission Control Valve dilakukan. Istilah disini adalah APC di-ON-kan.

Gambar Skema aliran uap

4.1.2 Steam Turbine Control Modes

Steam turbine / turbin uap pada dasarnya memiliki dua mode kontrol: 1. Speed/load control Pada mode ini sistem kontrol akan mampu mengendalikan kecepatan putaran dan beban pada Steam Turbine. Unit mulai beroperasi dan mulai berbeban awal saat berada pada mode speed/load control. Saat mode ini aktif, beban/daya yang dibangkitkan akan konstan sesuai dengan setting beban yang dikehendaki. Dalam mode ini inlet pressure bisa dikontrol oleh perangkat lain seperti steam bypass system. Sedangkan pada admission (LP Steam Control Valve) belum dioperasikan, atau hanya akan menjadi variabel yang tidak dikontrol, dan tidak akan mempengaruhi beban. Speed control akan selalu siap pula untuk mengambil alih kontrol Steam Turbine yang sedang dioperasikan bila terjadi overspeed. 2. Inlet Pressure Control (IPC) Pada mode ini sistem kontrol akan mampu mengendalikan inlet steam pressure dengan asumsi bahwa pengaturan frekuensi diambil alih oleh jaringan listrik atau perangkat yang lain. Saat mode ini aktif, inlet pressure akan relatif konstan selama main control valves / katup kontrol utama berada pada jangkauan operasi efektifnya. Dalam mode ini beban/daya yang dibangkitkan merupakan variabel yang tidak dikontrol yang nilainya berubah-ubah atau bervariasi sesuai produksi uap. Perubahan pada admission flow tidak akan mempengaruhi inlet pressure.

4.2

Inlet Pressure Control High pressure steam dengan kondisi masukan yang bervariasi dapat mengakibatkan ketidakstabilan sistem. Gabungan ketiga HP steam mendapat perlakuan kendali yang dikenal dengan Inlet Pressure Control (IPC) sebelum memasuki HP steam turbine agar sesuai dengan performansi yang diharapkan. Dimana dalam setpoint IPC bertujuan untuk menjaga minimum pressure dalam HP header dan mencegah ketidakseimbangan berlebih dengan operasi boiler. 4.2.1 Development of control signals Ketika IPC IN yang dipilih, KIPC_L dilewatkan menuju MAX select block, dan sinyal kontrol IPC akan sebanding dengan error tekanan selama nilainya lebih besar dari KIPC_L. Ketika IPC OUT yang dipilih, KIPC_H dilewatkan menuju MAX select block, dan IPC masuk mode off atau tidak digunakan / removed from service. Mengurangi nilai setpoint akan cenderung meningkatkan error, meningkatkan sinyal IPC (control valve / katup kontrol membuka) sehingga inlet flow akan naik dan inlet pressure akan turun.

Gambar Inlet Pressure Proportional + Lag Control

Pengaturan Inlet Pressure Control akan selalu berkaitan dengan speed/load control sehingga dalam pengolahannya perlu diperhatikan juga mengenai speed/load summer pada load control. Seperti yang ditunjukkan pada diagram Speed/Load Summer, sinyal kontrol TN_LD adalah fungsi dari speed error TNHE, load setpoint LDR_CMD, load limit setpoint LLR_CMD, Inlet Pressure Control demand IPC, dan Inlet Pressure Limiter demand IPL. Untuk kedua jenis mode kontrol, ketika unit tersinkronisasi maka speed error TNHE akan sama dengan nol.


Ketika dalam mode Speed/Load Control dan unit tersinkronisasi, jika sinyal LLR_CMD dan IPL lebih besar dari 100% (tanpa ada pembatasan) maka TN_LD hanya akan bergantung pada fungsi load setpoint LDR_CMD. Ketika dalam mode Inlet Pressure Control dan sinyal LDR_CMD lebih dari 100%, IPC akan bernilai minimum (100% atau dibawahnya) sehingga TN_LD hanya akan bergantung dari fungsi IPC.

Selama unit berada dalam mode IPC, produksi steam akan menentukan posisi main control valves. Bertambahnya steam flow / laju uap akan mengakibatkan bertambahnya beban pada turbin. Jika setpoint berada pada posisi tertentu, bertambahnya steam flow / laju uap akan menyebabkan valves terbuka lebih lebar. Dalam kondisi tersebut, inlet pressure akan bertambah besar. 4.3 IPC SUPPORTING PARTS Dalam pengoperasian Inlet Pressure Control ada beberapa bagian yang memiliki peranan penting. 4.3.1 Combined Stop and Control Valve

Gambar Speed/load summer

4.2.2 Inlet Pressure Control Operation Untuk operasi IPC dapat dikatakan bahwa high pressure steam / uap bertekanan tinggi yang bersumber dari boiler atau HRSG berada di bawah kendali tekanan steam turbine. Dengan kata lain, operasi IPC mengikuti operasi HRSG / HRSG-following mode. IPC bisa diaktifkan setelah memenuhi persyaratan bahwa turbin sudah mempunyai beban listrik yang cukup ( > 20% ) dengan beberapa ketentuan: 1. Unit terhubung paralel dengan perangkat lain yang sanggup menjaga frekuensi dan menyerap perubahan beban lokal. Dalam hal ini unit terhubung dengan jaringan listrik. 2. Mode IPC mengorbankan fungsi dari load control. Load setpoint harus dipindahkan ke nilai maximum setelah mode IPC aktif agar IPC dapat merespon maksimal terhadap inlet pressure demand. 3. Pengendali inlet pressure yang lain (boiler or HRSG control) harus dimatikan. Menjalankan dua sistem kontrol yang mencoba untuk mengontrol header pressure akan menyebabkan pressure menjadi tidak dapat diprediksi, terlebih apabila salah satu sistem kontrolnya mempunyai kontrol integral.

Combined stop and control valve digunakan pada Steam Turbine Generator untuk mengatur jumlah main steam yang masuk ke dalam HP turbine. Sesuai dengan namanya, combined valve ini terdiri dari 2 valve, yaitu stop valve (SV) dan control valve (CV) yang tergabung dalam satu casing dan satu dudukan. Walaupun valve ini tergabung dalam satu casing, pengoperasian baik mekanik maupun kontrol terpisah satu sama lain. Control valve dioperasikan dari valve casing bagian atas sementara stop valve dioperasikan dari bawah valve casing. 4.3.1.1 Control Valve Fungsi utama dari control valve adalah untuk mengatur kecepatan putaran dan beban speed/load control. Control valve merupakan proteksi awal terhadap turbine overspeed dan itu diatur oleh servo valve yang menerima sinyal dari sistem kontrol electrohydraulic. Sinyal kontrol, yang merepresentasikan posisi control valve, sangat berkaitan dengan overspeed. Ketika kecepatan putaran meningkat menuju nilai diatas normal, control valve dirancang untuk tertutup sepenuhnya. 4.3.1.2 HP Stop Valve HP stop valve disediakan hanya untuk perlindungan jika terjadi keadaan darurat. HP stop valve bertindak sebagai proteksi lanjutan jika terjadi kegagalan pada perangkat kontrol baik pada saat keadaan normal atau saat terjadi emergency. Sinyal yang menggerakkan stop valve berasal dari hidrolik, baik saat off (posisi valve tertutup) ataupun saat on (valve reset dan kemudian terbuka).


4.3.2 LVDT (Linear Variable Differential Transformer) LVDT digunakan sebagai sensor posisi dari aktuator hidrolik yang dikendalikan. Pada sistem pengendalian Inlet Pressure Control digunakan tiga buah LVDT yang terletak pada control pac 3 lvdt. Posisi fisik dari aktuator dideteksi oleh LVDT (Linear Variable Differential Transformer) dan diubah ke dalam sinyal tegangan yang diumpanbalikkan ke kontroler. Output dari LVDT adalah tegangan AC yang proporsional dengan posisi core dari LVDT.

Gambar Linear Variable Differential Transformer

4. Aktuator hidrolik sebagai penggerak dengan daya hidrolik untuk memposisikan perlengkapan mekanis Output dari kontroler memposisikan servo valve sehingga bisa mengalirkan minyak bertekanan tinggi ke salah satu dari dua sisi aktuator hidrolik. 4.3.3.1 Servo Valve Servo valve digunakan untuk mengendalikan arah dan besar pergerakan dari aktuator hidrolik suatu peralatan kontrol. Servo valve berfungsi sebagai interface antara sistem mekanis dan elektris dengan cara mengubah sinyal elektris menjadi pergerakan hidrolik. Berdasarkan sinyal input elektris ini, servo valve mengatur cairan hidrolik bertekanan tinggi ke aktuator. Kontrol TMR Mark V menggunakan tiga koil elektrik yang terisolasi pada torsi motor. Tiap koil dihubungkan ke salah satu dari tiga kontroler , <S>, dan . Kegagalan suatu kontroler, baik pada port keluaran atau hubungan fisik ke koil output akan menghasilkan kompensasi untuk channel yang gagal dan menjaga valve tetap memberikan keluaran posisi yang benar. Dengan kata lain, terdapat redundant apabila salah satu koil atau kontroler gagal/rusak.

Gambar Grafik hubungan LVDT output voltage dengan LVDT range of travel

4.3.3 Servo Valve Drive System Servo valve drive system / sistem pengendalian servo valve merupakan interface antara sistem kontrol Mark V dan aktuator hidrolik yang memposisikan peralatan mekanik. Pada prinsipnya, sistem ini membandingkan posisi aktual dari aktuator hidrolik dengan setpoint dan keluaran dari sinyal kontrol posisi yang mempertahankan kesetimbangan sistem. Sistem ini terdiri dari: 1. Kontroler Mark V 2. Servo valve untuk mengendalikan minyak hidrolik yang masuk ke aktuator 3. LVDT atau LVDR sebagai umpan balik posisi valve ke kontrol Mark V

Gambar Electrohydraulic Servovalve

4.3.3.2 Umpan balik posisi LVDT Posisi fisik dari aktuator dideteksi oleh LVDT (Linear Variable Differential Transformer) dan diubah ke dalam sinyal


tegangan yang diumpanbalikkan ke kontroler. Jika sistem belum setimbang (aktuator hidrolik tidak berada pada posisi setpoint), sinyal kontroler ke servo valve akan memposisikan valve di posisi yang seharusnya, mengembalikan kesetimbangan sistem dengan mereposisikan aktuator hidrolik.

3.

4.

5.

6.

7.

Gambar Type 4 Regulator Signal Flow Diagram

Regulator yang digunakan untuk mengatur umpan balik posisi diprogram melalui konfigurator TCQA I/O. Regulator yang digunakan memiliki tipe 49. Angka ”4” menunjukkan bahwa regulator ini mengendalikan posisi (dalam hal ini posisi main stop and control valve) dengan umpan balik posisi. Sedangkan angka ”9” ,yang merupakan sub tipenya, mempunyai arti ratarata dari 3 LVDT yang digunakan. Maka regulator tipe 49 mempunyai arti regulator pengontrolan posisi dengan cara mengumpanbalikkan posisi yang merupakan rata-rata dari ketiga LVDT yang digunakan. V. KESIMPULAN 1. SPEEDTRONICTM Mark V adalah suatu sistem kontrol dan proteksi yang telah dikembangkan oleh General Electric (GE) dengan menggunakan software dan hardware yang modern. 2. SPEEDTRONICTM Mark V menggunakan sistem TMR yang terdiri dari tiga buah processor control , <S>, dan pada

core , <S>, dan dan tiga prosessor proteksi <X>, dan pada core proteksi
. Sistem kontrol SPEEDTRONICTM Mark V merupakan sistem kontrol digital yang berisi logic-logic kontrol, proteksi dan sequence pada operasi turbin baik itu gas turbine ataupun steam turbine. Sistem kontrol SPEEDTRONICTM Mark V menggunakan card-card multifungsi untuk pemrosesan sinyal kontrol. Steam Turbine pada dasarnya mempunyai 2 mode kontrol yaitu speed/load control dan inlet pressure control. Keberadaan steam turbine pada PLTGU digunakan untuk memaksimalkan steam yang dihasilkan dalam HRSG. Setpoint IPC bertujuan untuk menjaga minimum pressure dalam steam header, membatasi percepatan kecepatan aliran steam HRSG yang sedang dioperasikan, dan menjaga keseimbangan produksi steam di HP steam drum dengan steam yang keluar dari kedua main control valve.

VI. DAFTAR PUSTAKA Santoso, Junaidi. Laporan Kerja Praktek Sistem Kontrol SpeedtronicTM Mark V Sebagai Pengendali Turbin Pada Generator Turbin Gas (GTG). Jurusan Teknik Elektro Universitas Diponegoro: Semarang. 2006 Subroto, Samsu Haryo.SPEEDTRONICTM Mark V. 2007 Operator Manual Volume 1A. PT.PLN (Persero) Tambak Lorok Operation and Control System Volume 1. PT.PLN (Persero) Tambak Lorok Operation and Control System Volume 1A. PT.PLN (Persero) Tambak Lorok Maintenance and System Description Steam Turbine Volume 2. PT.PLN (Persero) Tambak Lorok Maintenance and System Description Steam Turbine Volume 2B. PT.PLN (Persero) Tambak Lorok SPEEDTRONICTM Mark V Control Description and Application.Volume I. 1993


BIODATA FX Ryan Kurniawan, adalah mahasiswa Teknik Elektro (S1) Universitas Diponegoro angkatan 2006 dengan mengambil konsentrasi Kontrol.

Semarang,

Agustus 2010

Mengetahui, Dosen Pembimbing

Iwan Setiawan, ST. MT. NIP. 197309262000121001


terdapat sistem kontrol SPEEDTRONIC TM Mark V dengan fungsi dan tugas masingmasing

Recommend Documents