ISSN 0216 - 3128
286
Yan Bony Marsahala
KAJIAN OPERASI RSG-GAS DENGAN MENGGUNAKAN DUA TRANSFORMATOR Yan Bony Marsahala Pusat Reaktor Serba Guna, BATAN
ABSTRAK KAJIAN OPERASI RSG-GAS DENGAN MENGGUNAKAN DUA TRANSFORMATOR. Tulisan ini mengkaji kebolehjadian menggunakan hanya dua transformator BHT untuk kebutuhan catu daya pada operasi reaktor. Dasar pemikirannya adalah daya maksimum beban terpasang sistem listrik RSG-GAS 1994 KVA, dan daya tersedia oleh pasokan catu daya PLN 3000 KVA, dan kapasitas tiap unit transformator BHT sebesar 1600 KVA. Dengan demikian bila dua unit trafo dioperasikan, masing-masing diberikan daya tersedia 1500 KVA, serta menanggung 50% beban, maka kebutuhan daya listrik untuk keperluan operasi reaktor dapat dipenuhi. Permasalahannya adalah bahwa sistem distribusi daya listrik RSG-GAS didesain untuk tiga jalur, sehingga bila pola ini diterapkan dibutuhkan modifikasi jaringan untuk panel distribusi daya primer BHA, BHB, dan BHC. Dari hasil pembahasan diperoleh bahwa, dengan mengubah pola jaringan distribusi pada sisi hulu distribusi daya menjadi topologi ring dengan menambahkan rangkaian coupler sebagai penghubung antar busbar, maka kebolehjadian operasi reaktor dengan hanya menggunakan dua transformator layak dipertimbangkan. Kata kunci: operasi RSG, dua transformator
ABSTRACT THE ASSESSMENT OF RSG-GAS OPERATION BY USING TWO TRANSFORMERS. These papers discussed the possibility to use only 2 of 3 units of transformers BHT for reactor operation power supply of RSG-GAS. The basic idea is that the maximum power loaded by electrical system for RSG-GAS is only 1994 KVA and the power supplied by PLN is 3000 KVA. It means, by using two units of transformers, with each capacity of 1500 KVA, are quite sufficient. The problems are the electric power distribution system of RSGGAS was designed for three distribution lines. Therefore, the modifications of the circuit for power distribution boards BHA, BHB and BHC are required. The assessment results showed that the modification can be carried out by changing the distribution circuit mode on primary side becomes ring system by adding the coupler between two bus bars. So, the possibilities to use 2 of 3 units of transformer for reactor operation are reasonable to be considered. Key word: RSG-GAS operation, two transformers.
PENDAHULUAN erdasarkan total beban terpasang pada sistem listrik RSG-GAS, diketahui bahwa daya maksimum yang ditanggung oleh sistem adalah 1994 KVA, sedangkan daya tersedia oleh pasokan catu daya PLN sebesar 3000 KVA, dan kapasitas tiap unit transformator BHT adalah 1600 KVA. Dengan sistem berjalan, daya tersedia tersebut dibagi sama besar oleh tiga unit transformator BHT01, BHT02, dan BHT03 masing-masing menerima daya sebesar 1000 KVA. Daya tersedia ini hanya 62.5% dari kemampuan trafo. Dari uraian di atas, timbul pemikiran bagaimana seandainya hanya dua unit trafo dioperasikan secara bergantian, sehingga memberi waktu pada satu unit trafo secara bergilir untuk diistirahatkan.
B
Dengan demikian bila dua unit trafo dioperasikan, dan masing-masing diberikan daya tersedia 1500 KVA (93.75% dari kemampuannya), serta masing-masing menanggung 50% beban, maka kebutuhan daya listrik untuk keperluan operasi reaktor dapat dipenuhi. Permasalahannya adalah bahwa sistem distribusi daya listrik RSG-GAS didesain untuk tiga jalur, sehingga bila pola ini diterapkan dibutuhkan modifikasi jaringan untuk panel distribusi daya primer BHA, BHB, dan BHC, serta peralatan tambahan untuk paralelisasi. Tulisan ini akan mengkaji kemungkinan yang dapat ditempuh yaitu mengubah pola jaringan distribusi pada sisi hulu distribusi daya menjadi topologi ring dengan menambahkan rangkaian coupler sebagai penghubung antar busbar.
Prosiding PPI - PDIPTN 2007 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 10 Juli 2007
Yan Bony Marsahala
ISSN 0216 - 3128
287
TEORI
3. Sistem menara pendingin.
Dengan moda operasi sistem bantu reaktor two of three, maka dari tiga jalur distribusi tersedia, dibutuhkan cukup dua jalur yang diatur sedemikian rupa secara berpasangan untuk memasok beban persiapan sarana operasi (PSO) reaktor. Beban terpasang utama yang menarik arus-arus besar terdiri atas tiga jenis sistem bantu yaitu:
Ketiga jenis sistem bantu tersebut memberi kontribusi hingga 70% pemakaian daya listrik, dan ketiga sistem tersebut terhubung secara redundan dengan ketiga jalur distribusi terpisah yaitu train A, train B, dan train C. Namun pada sistem hulu, yaitu pada panel hubung tegangan menengah (PHTM), ketiga jalur tersebut menjadi satu seperti ditunjukkan pada diagram satu garis pada Gambar 1.
1. Sistem pendingin sekunder, 2. Sistem pendingin primer, dan
Gambar 1. Diagram satu garis konfigurasi distribusi daya panel distribusi primer.
Prosiding PPI - PDIPTN 2007 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 10 Juli 2007
Yan Bony Marsahala
ISSN 0216 - 3128
288
Dari uraian di atas, maka secara teoritis dapat disimpulkan bahwa ketiga jalur distribusi dimaksud dapat disatukan pada sisi hulu melalui rel daya bantu, yaitu setelah sisi sekunder tranformator BHT01, BHT02, dan BHT03 dengan bantuan alat paralelisasi. Dengan cara ini daya tersedia pada rel daya bantu dapat dipertahankan 3000 KVA walaupun salah satu transformator dalam perbaikan ataupun mengalami kegagalan.
− Moda 2 : Train A dan Train C : 2.375 = 4.845 A
− Moda 3 : Train B dan Train C : 2.358 + 2.375 = 4.733 A 2. Daya maksimum sistem bantu operasi reaktor, adalah: −
Moda 1 : Train A dan Train B : 1.727 + 1.649 = 3.376 A
−
Moda 2 : Train A dan Train C : 1.659 = 3.386 A
−
Moda 3 : Train B dan Train C : 1.649 + 1.659 = 3.308 A
METODOLOGI Metoda pembahasan dilakukan dengan menghitung kebutuhan daya maksimum diperlukan untuk operasi reaktor, dimana beban paling besar adalah sistem pendingin sekunder, sistem pendingin primer, dan sistem menara pendingin. Kemudian melakukan pengukuran arus beban pada tiap jalur distribusi pada sisi hulu yaitu total arus beban yang masuk ke panel distribusi primer BHA, BHB, dan BHC dari pasokan masing-masing transformator BHT01, BHT02, dan BHT03. Hasil pengukuran dibandingan dengan kapasitas penuh tiap transformator, dan daya tersedia dari pasokan PLN. Membuat modifikasi rancangan sistem distribusi sebagai sumber pasokan untuk ketiga jalur distribusi yang ada dalam rangka mempertahankan moda operasi two of three.
Ruang Lingkup Untuk menentukan apakah modifikasi sistem hulu seperti diuraikan di atas layak digunakan atau tidak, diperlukan pembahasan lebih lanjut mencakup: − kebutuhan daya operasi reaktor, − total daya beban terpasang, − kapasitas transformator, − kapasitas MCB, − beban maksimum pada saat starting motor, − moda operasi paralel, dan kehandalan sistem.
HASIL DAN PEMBAHASAN Total daya beban terpasang pada setiap jalur ditribusi diperoleh seperti pada Tabel 1, dimana dengan pola operasi sistem bantu two of tree, maka diperoleh: 1. Total beban terpasang sistem bantu operasi reaktor, adalah: − Moda 1 : Train A dan Train B : 2.470 + 2.358 = 4.828 A
2.470 +
1.727 +
Kebutuhan daya maksimum tertinggi terjadi pada operasi sistem bantu dengan moda 2, yaitu 3386 Amper. Daya maksimum tersebut bila dikonversi dalam satuan KVA, menjadi: P = m
3 × V × I × cos ϕ 3φ m
= √3 × 400 × 3.386 × 0,85 Pm = 1.994 KVA
Kondisi Kerja Transformator Dari data spesifikasi transformator diperoleh bahwa tiap unit transformator BHT01, BHT02, dan BHT03 memiliki kapasitas daya 1.600 KVA. Sehingga bila dua unit transformator dioperasikan secara paralel akan mampu memberikan kapasitas 2 × 1.600 KVA = 3.200 KVA. Angka ini signifikan dengan besar daya tersedia dari pasokan PLN sebesar 3.000 KVA. Dengan kata lain, kerja maksimum transformator adalah (3000/3200) × 100% = 93.75% dari kapasitasnya. Dari uraian di atas, untuk daya maksimum 1.994 KVA, maka kondisi kerja yang ditanggung oleh transformator hanya: (1.994/3.200) × 100% = 62.31% dari kapasitasnya. Selanjutnya, beban terpasang pada tiap jalur distribusi dapat dilihat pada Tabel 1. Sedangkan beban terpasang yang tetap diperlukan walaupun reaktor dalam kondisi shut down ( tidak operasi ) yang harus dipasok oleh masing-masing jalur distribusi dapat dilihat pada Tabel 2, Tabel 3, dan Tabel 4. Daya terpakai Daya terpakai yang diperlukan untuk memasok sistem bantu opertasi reaktor dapat diperoleh dari hasil penjumlahan daya terpasang pada setiap unit transformator seperti diberikan pada Tabel 2, Tabel 3, dan Tabel 4.
Prosiding PPI - PDIPTN 2007 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 10 Juli 2007
Yan Bony Marsahala
ISSN 0216 - 3128
289
Tabel 1. Beban terpasang pada sistem listrik. Jalur Distribusi
Train A
Train B
Train C
Busbar
It (A)
Imak(A)
Busbar
It (A)
Imak(A)
Busbar
It (A)
Imak(A)
Panel Distribusi Primer
BHA
961
672
BHB
1018
712
BHC
928
Panel Distribusi Sekunder
BHD
846
592
BHE
799
559
BHF
797
Panel Distribusi Darurat
BNA
662
463
BNB
540
378
BNC
648
649 557 453
2,470
1727
2,358
1649
2,375
1659
Jumlah
Daya terpasang untuk sistem bantu pada saat reaktor tidak dioperasikan. Tabel 2. Daya terpasang pada transformator BHT 01. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
Busbar BHA
Sistem
Komponen
Air Demi Distribusi Pemurnian Air Kolam Penyimpanan B3
BHD Penampung limbah cair aktifasi rendah
Kompresor Udara Ventilasi Angkat Berat Penerangan Lapisan Air Hangat Pemurnian Air Ventilasi BNA
Proteksi Radiasi
Ventilasi
Distribusi
Pendingin kolam darurat Ventilasi Air Demi Pemurnian Air Kolam Penyimpan B3 Proteksi Radiasi Distribusi Detektor Distribusi
GHC02-S001 QKJ00-GS001 FAK01-AA012 FAK01-AA016 FAK01-AP001 KPK01-AA037 KPK01-AA040 KPK01-AA044 KPK01-AP002 SCA02-S001 KL00-GS001 SMJ10 UJA02-GP101 KBE02-AA023 KBE02-AA001 KBE01-AA067 KLK60-AA601 KLK06-AN101 KLK06-CR001 KLK06-CR003 KLK01-CR003 KLK02-CR002 KLK04-CR001 KLA40-AN101 KLA40-BC101 KLA00-GS006 KL00 -GS002 KLE00-GS011 JNA10-AN001 JNA10-AN002 JNA10-AP001 QKJ00-GS005 QKJ00-GS010 GHC01-A021 FAK01- A023 FAK07- A001 P.M UJA02-GP201 JKT01-AE011 Saluran keluar
Daya Terpasang (KW)
Arus (Amper)
5.00 135.00 0.06 0.12 4.00 0.06 0.06 0.06 5.50 50.00 100.00 18.50 75.00 0.06 0.06 0.06 0.06 0.90 0.90 0.50 0.90 0.90 0.90 11.00 3.00 8.00 42.00 12.00 7.50 7.50 4.00 38.50 38.50 0.06 0.06 0.06 0.50 25.00 0.25 60.00 656.53
10.00 270.00 0.22 0.44 8.40 0.22 0.22 0.22 11.20 100.00 250.00 36.00 100.00 0.22 0.22 0.22 0.22 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 22.00 5.00 16.00 100.00 25.00 15.60 15.60 8.80 125.00 125.00 0.22 0.22 0.22 1.60 50.00 0.80 125.00 1447.86
Prosiding PPI - PDIPTN 2007 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 10 Juli 2007
Ket. Boster Hidrolik Ventilasi Katup Elektromagnetik Katup Elektromagnetik Motor Pompa Katup Elektromagnetik Katup Elektromagnetik Katup Elektromagnetik Motor Pompa Panel sub distribusi Panel sub distribusi Crane lampu& stop kontak Katup Elektromagnetik Katup Elektromagnetik Katup Elektromagnetik Katup Elektromagnetik Blower AC Monitor Radiasi Monitor Radiasi Monitor Radiasi Blower AC Panel sub distribusi 1Φ Panel sub distribusi Panel sub distribusi Panel sub distribusi Blower AC Blower AC Motor Pompa Ventilasi Ventilasi Katup Elektromagnetik Katup Elektromagnetik Katup Elektromagnetik Portable Monitor lampu& stop kontak Motor traksi Pasokan ke gd.kantor*
Yan Bony Marsahala
ISSN 0216 - 3128
290
Tabel 3. Daya terpasang pada transformator BHT 02. Komponen
Daya Terpasang (KW)
Chiller
QKJ00-S001
2
Air bebas mineral
3
Pemindah barang
4
Pemurnian Air Kolam Penyimpan B3
No 1
Busbar BHB
5 6
Sistem
BHF
Arus (Amper)
Ket.
135.00
270.00
Chiller
GCA01-S001
25.00
50.00
Demi water plant
SMK00
7.00
15.00
Crane
FAK01-AA013
0.06
0.22
Katup Elektromagnetik
FAK01-AA017
0.12
0.44
Katup Elektromagnetik
FAK01-AP002
3.00
6.40
Motor Pompa
KPK02-P001
4.00
8.20
Motor Pompa
7
Penampung limbah cair aktifasi tinggi
8
Air demi
GHC01-A020
0.06
0.22
Katup Elektromagnetik
9
Drainase
KTA01-AP001
3.00
6.40
Motor Pompa
10
Angkat Berat
11
Ventilasi
12
FCB00
15.00
37.00
Handling bridge
KL00-GS009
4.50
20.00
Ventilasi
KL00-GS010
12.00
63.00
Ventilasi
13
Chiller
QKJ00-S004
20.00
50.00
Chiller
14
Hot Cell
FJQ20-S001
25.00
50.00
Hot Cell
15
Penerangan
16 17
Pemurnian Air Kolam Penyimpan B3
18
Lapisan Air Hangat
19 20 21
BNB
Proteksi Radiasi
22 23 24
Pendingin Kolam Darurat
25 26 27
Proteksi Radiasi
28
Ventilasi
UJA09-P106
70.00
140.00
FAK01-AA002
0.06
0.22
Katup Elektromagnetik
lampu& stop kontak
FAK01-AA024
0.06
0.22
Katup Elektromagnetik
KBE02-A068
0.06
0.22
Katup Elektromagnetik
KBE02-A024
0.06
0.22
Katup Elektromagnetik
KBE02-A002
0.06
0.22
Katup Elektromagnetik
KLK06-R001
0.90
4.00
Proteksi radiasi
KLK06-R002
0.90
4.00
Proteksi radiasi
KLK06-R004
0.90
4.00
Proteksi radiasi
JNA20-AN001
7.50
15.60
Blower AC
JNA20-AN002
7.50
15.60
Blower AC
JNA20-AP001
4.00
8.80
Motor Pompa
PA02-CR001
0.90
4.00
Proteksi radiasi
KLA60-AA602
0.06
0.22
Katup Elektromagnetik
29
KLA00-S006
8.00
16.00
Ventilasi
30
KLA40-AN201
11.00
22.00
Blower
31
KLA40-BC201
3.00
6.00
QKJ00-S006
38.50
125.00
33
QKJ00-S007
38.50
125.00
Ventilasi
34
KL00-GS003
36.00
100.00
Ventilasi
GHC01-A022
0.06
0.22
32
Ventilasi
35
Air Demi
36
Ventilasi
37 38 39
Proteksi Radiasi
40
Detektor
41
Penerangan
Heater Ventilasi
Katup Elektromagnetik
KLE00-S012
12.00
25.00
Ventilasi
JBF01-AP003
1.10
2.70
Motor Pompa
JBF01-AN001
3.60
7.70
Blower
KONTAMAT 2
0.50
1.60
Proteksi radiasi
JKT01-AE021
0.25
0.80
Motor traksi
UJA09-P207
25.00
50.00
lampu& stop kontak
524.21
1256.22
Prosiding PPI - PDIPTN 2007 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 10 Juli 2007
Yan Bony Marsahala
ISSN 0216 - 3128
291
Tabel 4. Daya terpasang pada transformator BHT 03. No
Busbar
1 2
BHC
Sistem
Komponen
Arus (Amper)
Ket.
Penerangan
UKA04- P101
30.00
63.00
lampu & stop kontak
Pembersih Kolam HE
PAH01-GS001
5.00
10.00
Blower
PAH02-GS002
5.00
10.00
Blower
Ventilasi
KLC00-GS017
26.00
50.00
Panel sub distribusi
3 4
Daya Terpasang (KW)
5
Chiller
QKJ00-GS003
135.00
270.00
6
Pemurnian air kolam
KBE01-AA005
0.06
0.22
Katup Elektromagnetik
7
KBE01-AA013
0.06
0.22
Katup Elektromagnetik
8
KBE01-AP002
7.50
14.9
Motor Pompa
KPK01-AP001
5.50
11.20
Motor Pompa
10
KBK01-AA003
0.06
0.22
Katup Elektromagnetik
11
KBK01-AA004
0.06
0.22
Katup Elektromagnetik
12
KBK01-AA054
0.06
0.22
Katup Elektromagnetik
13
KBK01-AP001
7.50
15.00
Motor Pompa
KBB01-AP001
11.00
21.50
Motor Pompa
SMJ20
7.00
15.00
Crane
9
BHE
Resin flushing
14 Pemindah barang
15 16 17
Penerangan
18
Hot Cell
19
Beam Tube
20
Penerangan
21
Proteksi Radiasi
22 23 24 25 26
BNC
SMJ30
30.00
60.00
Crane
KL00-GS007
100.00
250.00
Panel sub distribusi
FJQ10-GS001
7.20
15.00
Hot Cell
KWA01-S001
3.00
8.00
Beam tube
UJA09-GP107
23.60
63.00
lampu& stop kontak
KLK06- AN201
0.90
4.00
Blower AC
KLK06-CR002
0.90
4.00
Proteksi radiasi
KLK06-CR005
2.40
10.60
Proteksi radiasi
KONTAMAT 3
0.06
4.00
Proteksi radiasi
Pendingin kolam darurat
JNA30-AN001
7.50
15.60
Blower AC
JNA30-AN002
3.00
4.60
Blower AC
JNA30-AP001
4.00
8.80
Motor Pompa
Ventilasi
KLA00-GS006
8.00
16.00
Ventilasi
27 28
Panel sub distribusi
29
KLA40-BC301
3.00
6.00
Heater
30
KLA40-AN301
11.00
22.00
Blower
31
QKJ00-GS008
38.50
125.00
Ventilasi
32
QKJ00-GS009
38.50
125.00
Ventilasi
33
KL00-GS004
36.00
100.00
Ventilasi
KLE00-GS013
12.00
25.00
Ventilasi
UJA09-GP206
30.00
80.00
Penerangan darurat
Ventilasi
34 35
Penerangan
36 37
Distribusi
UKA04-GP201
9.00
18.00
Penerangan darurat
Saluran keluar
40.00
80.00
Pasokan ke gd.kantor
648.36
1526.30
Prosiding PPI - PDIPTN 2007 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 10 Juli 2007
ISSN 0216 - 3128
292
Yan Bony Marsahala
Daya terpakai untuk keperluan sistem bantu operasi reaktor pada setiap unit transformator, yaitu:
− Moda 3 : Yang bekerja adalah transformator BHT01 dan BHT03
− Daya terpasang pada transformator BHT01, = 656,53 KW
Dengan konfigurasi seperti di atas, jelas bahwa dua unit transformator bekerja bersama-sama secara paralel. Untuk itu, operasional sistem memerlukan penambahan rel daya bantu dan peralatan paralelisasi yang penempatannya seperti pada Gambar 1. Peralatan paralelisasi tersebut diperlukan agar persaratan paralel seperti:
− Daya terpasang pada transformator BHT02, = 524,21 KW − Daya terpasang pada transformator BHT03, = 648,36 KW Sehingga total daya terpakai untuk keperluan operasi reaktor merupakan jumlah aljabar dari daya terpasang pada masing-masing transformator BHT, sehingga: Daya tor = daya trafo BHT01 + daya trafo BHT02 + daya trafo BHT03 = 656,53 KW + 524,21 KW + 648,36 KW Daya tor = 1.829,1 KW.
− tegangan sama, − frekuensi sama, dan − urutan phasa sama, dapat dipenuhi. Dengan demikian, maka dua unit transformator dapat dioperasikan secara bersamasama untuk memasok rel daya bantu. Dan satu unit transformator lainnya dapat diistirahatkan untuk alasan memperlambat proses penuaan akibat pembebanan elektrik, atau untuk keperluan perawatan/perbaikan.
Kapasitas daya terpasang operasi reaktor
Topologi Ring (Cincin)
Dengan asumsi bahwa faktor daya rata-rata sistem, Cos φ = 0,85, maka kapasitas daya terpasang untuk keperluan operasi reaktor merupakan total daya terpakai dibagi dengan faktor daya, sehingga memberikan harga : 2.286,37 KVA.
Bila pada sistem hulu dari Gambar 1, dilengkapi dengan rel daya bantu dan peralatan paralelisasi, maka pada sistem hilir yaitu pada panel distribusi daya primer dapat ditambahkan peralatan coupler yang berfungsi sebagai alat hubung antar busbar BHA, BHB, dan BHC sedemikian sehingga ketiga rangkaian busbar tersebut dihubungkan oleh:
Dengan menentukan demand factor, kd = 0,7, maka kebutuhan daya maksimum beban terpasang menjadi : Pmak = Kd × Pt Pmak
= 0.7 × 2.286,37 KVA = ≈ 1.600 KVA.
Modifikasi Topologi Distribusi Diperlukan modifikasi pada sistem hulu distribusi daya agar sistem hilir distribusi yang terdiri dari tiga jalur redundan TrainA, Train B, dan Train C tetap dapat dilayani sesuai dengan moda operasi two of three. Modifikasi konfigurasi distribusi daya yang diusulkan dapat dilihat seperti pada Gambar 1. Berdasarkan konfigurasi distribusi daya pada Gambar 1, dimungkinkan melayani kebutuhan daya listrik untuk operasi reaktor dalam tiga moda operasi, yaitu − Moda 1 : Yang bekerja adalah transformator BHT01 dan BHT02 − Moda 2 : Yang bekerja adalah transformator BHT02 dan BHT03
− Coupler AB sebagai penghubung busbar BHA dan BHB, − Coupler AC sebagai penghubung busbar BHA dan BHC, − Coupler BC sebagai penghubung busbar BHB dan BHC, sehingga ketiga busbar membentuk suatu rangkaian tertutup dan akan menjadi satu unit rangkaian dengan sistem distribusi yang disebut dengan topologi ring. Kapasitas dari tiap unit coupler tersebut haruslah dapat memikul beban dari satu jalur distribusi yaitu sebesar 2.500 A.
Prinsip Kerja Rel Daya Bantu. Rel daya bantu seperti pada Gambar 1 bekerja sebagai berikut: Asumsi bahwa reaktor beroperasi, maka kebutuhan daya listrik maksimum untuk sistem bantu diperlukan untuk menunjang operasi reaktor sebesar 1994 KVA disuplai oleh dua unit transformator dengan pola katakanlah Moda 1. Berarti transformator BHT01 dan BHT02 yang bekerja dan dioperasikan melalui alat paralelisasi,
Prosiding PPI - PDIPTN 2007 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 10 Juli 2007
Yan Bony Marsahala
ISSN 0216 - 3128
293
dimana setelah semua persaratan paralel dipenuhi maka sakelar S1 dan sakelar S2 di tutup sehingga arus masing-masing dari transformator BHT01 dan BHT02 memasok rel daya bantu RDB dan selanjutnya memasok jalur distribusi Train A, Train B, dan Train C. Bila diinginkan pasokan dengan moda 2, maka proses di atas dapat diulang, demikian seterusnya.
daya listrik untuk sistem bantu hanya digunakan untuk suplai sistem pengkondisian udara/ventilasi, penerangan, instrumentasi, dan kontrol. Total daya yang diperlukan untuk memasok sistem-sistem tersebut seperti diuraikan di atas adalah 1371 KVA, dengan demikian pasokan daya untuk rel daya bantu cukup dilayani oleh satu unit transformator saja dengan kapasitas daya tersedia 1.500 KVA.
Pada penggantian moda operasi, harus dilakukan sebelum reaktor dioperasikan. Hal ini penting untuk menghindari agar daya tersedia pada rel daya bantu lebih kecil dari beban maksimum.
Prinsip Kerja Topologi Ring
Bila sistem ini diterapkan maka pada setiap moda operasi, salah satu transformator dapat diistirahatkan. Dan untuk memdapatkan hasil optimal, maka manajemen operasi rel daya bantu dapat diatur sedemikian dengan jadual tertentu agar terdapat pemerataan waktu istrirahat bagi setiap unit transformator secara merata. Tambahan lagi, dapat diterapkan bahwa bilamana reaktor tidak sedang operasi, maka kebutuhan
Topologi ring seperti skematik diagram pada Gambar 2, bekerja sebagai berikut: setiap jalur distribusi Train A, Train B, dan Train C seolah-oleh disuplai oleh satu unit busbar sehingga bila salah satu, katakanlah Train A gagal, maka beban dari train A tetap dapat dilayani oleh sistem. Demikian sehingga bila satu atau dua sumber pasokan dari rel daya bantu gagal, maka jalur distribusi dibawahnya tidak akan gagal. Dengan kata lain kehandalan dari sistem menjadi lebih tinggi.
Gambar 2. Skematik diagram topologi ring.
Prosiding PPI - PDIPTN 2007 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 10 Juli 2007
ISSN 0216 - 3128
294
Yan Bony Marsahala
1. Catu daya
KESIMPULAN
Catu daya untuk memasok topologi ring diambil dari tiga unit transformator BHT, yang dioperasikan hanya menggunakan dua sumber daya berdasarkan mekanisme 3 moda operasi, yaitu:
Dari hasil pembahasan di atas dapat disimpulkan bahwa kebolehjadian operasi reaktor dengan hanya menggunakan dua unit transformator BHT dapat diterapkan. Bahkan bilamana reaktor sedang shut down, maka kebutuhan daya listrik untuk keperluan ventilasi, penerangan, instrumentasi dan kontrol dapat dipenuhi melalui hanya mengoperasikan satu unit transformator. Sistem distribusi daya dengan moda two of three tetap dapat dipenuhi dengan menambahkan rel daya bantu pada sistem hulu setelah sisi sekunder transformator.
OPERASI
SUPLAI 1
SUPLAI 2
Moda I
Transformator BHT01
Transformator BHT02
Moda II
Transformator BHT02
Transformator BHT03
Transformator BHT01
Transformator BHT03
Moda III
Pengaturan mekanisme moda operasi dapat dilakukan secara manual atau dengan menambahkan alat kendali otomatis. 2. Aliran daya Catu daya seperti diuraikan di atas tersedia pada rel daya bantu RDB, selanjutnya oleh tiga unit saluran masuk Sl1, Sl2, dan Sl3 diteruskan ke panel distribusi primer BHA, BHB, dan BHC yang terintegrasi menjadi topologi ring. Arah aliran daya pada topologi ring dapat bergerak dalam dua arah, tergantung besarnya arus beban yang dibutuhkan oleh masing-masing busbar. Hal ini dimunkingkan karena antar busbar dilengkapi dengan peralatan coupler yang berfungsi sebagai jembatan antar busbar. Misalnya bila suatu saat arus beban pada busbar BHA lebih besar dari daya yang tersedia padanya, maka kekurangan daya tersebut dapat ditarik dari busbar BHB dan BHC, demikian sebaliknya bila beban pada busbar BHB lebih besar dari daya yang tersedia padanya, maka kekurangan daya tersebut dapat ditarik dari busbar BHA dan BHC.
DAFTAR PUSTAKA 1. INTERATOM GmBH, MPR-30 Electrical Power Supply Summary, System Description, 1986. 2. INTERATOM GmBH, MPR-30 Electrical Power Supply Summary, System Spesification, 1986. 3. YAN BONY MARSAHALA, Modifikasi Sistem Listrik RSG-GAS Menjelang 20 Tahun Operasi, REAKTOR Buletin Pengelolaan Reaktor Nuklir, Volume III, No. 2, Oktober 2006, ISSN 0216 – 2695. 4. YAN BONY MARSAHALA, Kajian Keseimbangan Beban Pada Sistem Distribusi Daya Listrik RSG-GAS, Jurnal Ilmu dan Rerkayasa Industri (JIRTI), Volume 11, Nomor 1, Tahun Ke VI, April 2005, ISSN 1411-4275. 5. B.L. THERAJA, Electrical Technology, S. Chand & Company Ltd, New Delhi 110055, 1979. 6. HASAN BASRI, Sistem Distribusi Daya Listrik, ISTN, Jakarta 1997.
Prosiding PPI - PDIPTN 2007 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 10 Juli 2007