Page

▼

Rabu, 14 November 2012

Macam - Macam Gangguan Generator dan Akibatnya

Gangguan Pada Generator
  Dalam suatu operasi sistem tenaga listrik, terdapat banyak sekali kondisi yang mempengaruhi kinerja dari komponen-komponen yang ada didalamnya. Kondisi-kondisi tersebut dapat berupa kondisi normal (berbeban, tanpa beban, dll) dan juga kondisi tak normal (gangguan). Salah satu komponen sistem tenaga listrik yang kinerjanya berpengaruh jika sedang dalam kondisi gangguan adalah generator.

  Gangguan yang terdapat pada generator ada banyak jenis. Secara umum, gangguan pada generator dapat diklasifikasikan menjadi 3 jenis, yaitu : 
Gangguan Listrik (Electrical Fault)
Jenis gangguan ini adalah gangguan yang timbul dan terjadi pada bagian-bagian listrik dari generator. Gangguan-gangguan tersebut antara lain :
-  Hubung Singkat 3 (Tiga) Fasa
   Terjadinya arus lebih pada stator yang dimaksud adalah arus lebih yang timbul akibat terjadinya hubungan singkat tiga fasa (three phase fault). Gangguan ini akan menimbulkan loncatan bunga api dengan suhu tinggi yang akan melelehkan belitan dengan resiko terjadinya kebakaran jika isolasi tidak terbuat dari bahan yang anti api (non flammable).

-  Hubung Singkat 2 (Dua) Fasa
   Gangguan hubung singkat 2 fasa (unbalance fault) lebih berbahaya dibanding gangguan hubung singkat tiga fasa (balance fault) karena disamping akan terjadi kerusakan pada belitan, akan timbul pula vibrasi pada kumparan stator. Kerusakan lain yang timbul adalah pada poros (shaft) dan kopling turbin akibat adanya momen puntir yang besar.

-  Stator Hubung Singkat Satu Fasa Ke Tanah (Stator Ground Fault)
   Kerusakan akibat gangguan 2 fasa atau antara konduktor kadang-kadang masih dapat diperbaiki dengan menyambung (taping) atau mengganti sebagian konduktor tetapi kerusakan laminasi besi (iron lamination) akibat gangguan 1 fasa ketanah yang menimbulkan bunga api dan merusak isolasi dan inti besi adalah kerusakan serius yang perbaikannya dilakukan secara total. Gangguan jenis ini meskipun kecil harus segera diproteksi. 

Stator Terhubung Singkat ke Tanah

-  Rotor Hubung Tanah (Field Ground)
   Pada rotor generator yang belitannya tidak dihubungkan ketanah (un- grounded system), bila salah satu sisi terhubung ketanah belum menjadikan masalah. Tetapi apabila sisi lainnya kemudian terhubung ketanah, sementara sisi sebelumnya tidak terselesaikan maka akan terjadi kehilangan arus pada sebagian belitan yang terhubung singkat melalui tanah. Akibatnya terjadi ketidak- seimbangan fluksi yang menimbulkan vibrasi yang berlebihan dan  kerusakan fatal pada rotor. 

-  Kehilangan Medan Penguat (Loss of Excitation)
  Hilangnya medan penguat akan membuat putaran mesin naik dan berfungsi sebagai generator induksi. Kondisi ini akan berakibat pemanasan Iebih pada rotor dan pasak (slot wedges), akibat arus induksi yang bersirkulasi pada rotor.
Kehilangan medan penguat dapat dimungkinkan oleh :
  • Jatuhnya (trip) saklar penguat .
  • Hubung Singkat pada belitan  penguat.
  • Kerusakan kontak-kontak sikat arang pada sisi penguat.
  • Kerusakan pada sistem AVR.
-  Tegangan Lebih (Over Voltage).
  Tegangan yang berlebihan melampaui batas maksimum yang diijinkan dapat berakibat tembusnya (breakdown) desain isolasi yang akhirnya akan menimbulkan hubungan singkat antara belitan. Tegangan lebih dapat dimung-kinkan oleh mesin putaran lebih (overspeed) atau kerusakan pada pengatur tegangan otomatis  (AVR). 

Ganguan Mekanis/Panas (Mechanical or Thermal Fault)
Jenis-jenis gangguan mekanik atau panas antara lain:
-  Generator Berfungsi Sebagai Motor (Motoring)
   Motoring adalah peristiwa berubah fungsinya generator menjadi motor akibat daya balik (reverse power).
Daya balik terjadi disebabkan oleh turunnya daya masukan dari penggerak utama (prime mover) . Dampak kerusakan akibat peristiwa motoring adalah lebih kepada penggerak utama itu sendiri . Pada turbin uap peristiwa motoring akan mengakibatkan pemanasan lebih pada sudu-sudunya, kavitasi pada sudu-sudu turbin air, dan ketidakstabilan pada turbin gas.

-  Pemanasan Lebih Setempat
   Pemanasan lebih setempat pada sebagian stator dapat dimungkinkan oleh :
  • Kerusakan laminasi
  • Kendornya bagian-bagian tertentu didalam generator seperti: pasak-pasak stator (stator wedges), terminal ujung-ujung belitan, dsb.
-  Kesalahan Paralel
   Kesalahan dalam memparalel generator karena syarat-syarat sinkron tidak terpenuhi dapat mcngakibatkan kerusakan pada bagian poros dan kopling generator dan penggerak utamanya karena terjadinya momen puntir. Kemungkinan kerusakan lain yang timbul kerusakan PMT dan kerusakan pada kumparan stator akibat adanya kenaikan tegangan sesaat.

-  Gangguan Pendingin Stator
  Gangguan pada media sistem pendingin stator (pendingin dengan media  udara, hidrogen atau air) akan menyebabkan kenaikan suhu belitan stator. Apabila suhu belitan melampaui batas ratingnya akan berakibat kerusakan belitan.

Gangguan Sistem (System Fault)
  Generator dapat terganggu akibat adanya gangguan yang datang atau terjadi pada sistem. Gangguan-gangguan sistem yang umumnya terjadi antara lain: 
-  Frekuensi Operasi Yang Tidak Normal (Abnormal Frequency Operation) 
   Perubahan frekuensi keluar dari batas-batas normal di sistem dapat berakibat ketidakstabilan pada turbin generator. Perubahan frekuensi sistem dapat dimungkinkan oleh tripnya unit-unit pembangkit atau penghantar (transmisi). 

-  Lepas Sinkron (Loss of Synchron).
   Adanya gangguan di sistem akibat perubahan beban mendadak, switching, hubung singkat dan peristiwa yang cukup besar akan menimbulkan ketidakstabilan sistem. Apabila peristiwa ini cukup lama dan melampaui batas-batas ketidakstabilan generator, generator akan kehilangan kondisi paralel.
   Keadaan ini akan menghasilkan arus puncak yang tinggi dan penyimpangan frekuensi operasi keluar dan yang seharusnya sehingga akan menyebabkan terjadinya stress pada belitan generator, gaya puntir yang berfluktuasi dan resonansi yang akan merusak turbin generator. Pada kondisi ini generator harus dilepas dari sistem.

-  Pengaman Cadangan (Back Up Protection)
   Kegagalan fungsi proteksi didepan generator pada saat  terjadi gangguan di sistem akan menyebabkan gangguan masuk dan dirasakan oleh generator. Untuk ini perlu pemasangan pengaman cadangan.

-  Arus Beban Kumparan Yang Tidak Seimbang (Unbalance Armature Current).
   Pembebanan yang tidak seimbang pada sistem atau adanya gangguan satu fasa dan dua fasa pada sistem yang menyebabkan beban generator tidak seimbang dan menimbulkan arus urutan negatif. Arus urutan negatif yang melebihi akan menginduksikan arus medan yang berfrekuensi rangkap dengan arah berlawanan dengan putaran rotor dan akan menginduksikan arus pada rotor yang akan menyebabkan adanya pemanasan lebih dan kerusakan pada bagian-bagian konstruksi rotor.

Link Terkait :
di

5 komentar: