Page 59 - LAPORAN OPTIMALISASI SISTEM GOVERNOR

jaringan mempengaruhi perubahan beban keluaran. PID Speed Dynamic on-line akan
bekerja untuk menangani kondisi load control ini.
3060 rpm
3000 rpm
4 MW
Gambar 51. Arsitektur Load Control pada Woodward 505
c. Frequency Control
Frequency Control adalah keadaan dimana Governor Controller (Woodward 505)
hanya berfokus untuk stabilisasi frequency bus, tanpa melihat daya/beban sama
sekali. Mode pengontrolan ini akan otomatis aktif ketika Generator Circuit Breaker
(GCB) closed dan 20 kV Tie Circuit Breaker (TCB) opened. PID Speed Dynamic off-
line akan bekerja untuk menangani kondisi frequency control ini.
Ketika terjadi gangguan jaringan kemudian berdampak pada terputusnya Tie Breaker
20 kV maka secara otomatis mode Frequency Control ini akan aktif. Woodward 505
segera mengubah setpoint menjadi 50 Hz tanpa mempedulikan berapapun
beban/daya keluaran generator. Mode ini sangat penting untuk menganulir efek over
speed ketika terjadi lepas beban yang besar secara mendadak dari jaringan.
d. Speed Droop
Secara teknis Speed Droop dapat didefinisikan sebagai persentase bilangan yang
menyatakan kesensitifan turbin dalam merespon sebuah perubahan dari frekuensi.
Semakin besar persentase speed droop maka turbin generator justru semakin kecil
dalam merespon perubahan frekuensi dari jaringan.
Speed Droop 5%
12
8
4
0
0 MW 1.875 3.75 5.625 7.5
MW
MW
MW
MW
Gambar 52. Hubungan Frekuensi vs Beban pada Speed Droop 5%
Sebagai contoh aplikasi, misalkan PLTU PT. SAS beroperasi pada beban penuh 7.5
MW, frekuensi jaringan stabil di 50 Hz. Tiba-tiba beban konsumen turun, jaringan
surplus daya. sehingga frekuensi jaringan naik menjadi 50.625 Hz. Untuk
mengimbangi kenaikan frekuensi jaringan tersebut, Woodward 505 PLTU PT. SAS
akan otomatis menurunkan daya produksi menjadi 5.625 MW agar frekuensi jaringan
turun Kembali ke 50 Hz.
e. Isochronous
3084
3045
Pada prinsipnya Isochronous adalah mode operasi yang tipikal dengan Frequency
3
Pada prinsipnya Isochronous adalah mode operasi yang tipikal dengan Frequency
3060
3112
4
Control, dimana governor controller (Woodward 505) hanya mengatur frekuensi
Control, dimana governor controller (Woodward 505) hanya mengatur frekuensi
3075
3140
5
pada set point 50 Hz, tanpa mempedulikan Daya/beban keluaran sama sekali.
pada set point 50 Hz, tanpa mempedulikan Daya/beban keluaran sama sekali.
6 3168 3090
III.2 Memilih Selector antara Load Control dan Frequency Control 3112.5 28
3210
7.5
III.2 Memilih Selector antara Load Control dan Frequency Control
Setelah memahami berbagai istilah di atas, operator dapat memilih mode operasi pada
10
3150
Setelah memahami berbagai istilah di atas, operator dapat memilih mode operasi pada
Tabel 14. Setpoint RPM untuk Mencapai Target Daya Keluaran Sebelum dan Sesudah
turbin melalui selector yang telah disiapkan, atau melalui antar muka DCS.
turbin melalui selector yang telah disiapkan, atau melalui antar muka DCS.
Modifikasi
Sebagai contoh kasus, untuk memproduksi daya gross keluaran sebesar 6 MW, droop 7%
(dengan max load 7.5 MW) membutuhkan perintah speed setpoint di 3168 rpm, sedangkan
droop 5% (dengan max load 10 MW) hanya membutuhkan speed setpoint di 3090 rpm.
Apabila tiba-tiba terjadi gangguan jaringan sehingga menyebabkan Tie Breaker 20 kV
Open/Trip, maka beban sebesar + 5 MW akan hilang sehingga mengakibatkan naiknya rpm
Gambar 53. Selector Load Control vs Gambar 54. Selector DCS Load Control vs
Gambar 54. Selector DCS Load Control vs
Gambar 53. Selector Load Control vs
turbine generator. Dalam kondisi detik pertama tersebut, kemungkinan sinyal Tie Breaker
Frequency Control Frequency Control
Frequency Control
Frequency Control
20 kV Open belum sampai ke Woodward 505 (karena pengkabelan tidak direct, gambar 10),
Frequency Control atau Isochronous dipilih apabila menghendaki PLTU menjadi
Frequency Control atau Isochronous dipilih apabila menghendaki PLTU menjadi
maka Woodward 505 masih dalam mode Load Control sehingga mengikuti speed setpoint
“pahlawan” yang bertugas menjaga kestabilan frekuensi jaringan di 50 Hz. Apabila mode
“pahlawan” yang bertugas menjaga kestabilan frekuensi jaringan di 50 Hz. Apabila mode
3168 (saat droop 7%, max load 7.5 MW) atau 3090 (saat droop 5%, max load 10 MW).
ini diaktifkan, maka besar kemungkinan terjadi osilasi beban signifikan karena tujuan dari
ini diaktifkan, maka besar kemungkinan terjadi osilasi beban signifikan karena tujuan dari
Setpoint 3168 rpm tersebut tentunya lebih mendekati over speed dibandingkan setpoint
505 pada mode ini hanya untuk menstabilkan frekuensi. Disarankan untuk tidak memilih
505 pada mode ini hanya untuk menstabilkan frekuensi. Disarankan untuk tidak memilih
3090 rpm. Maka dengan droop yang lebih kecil diharapkan dapat mengurangi kenaikan
mode ini selama operasi normal sinkron dengan jaringan PLN, karena mode ini hanya
mode ini selama operasi normal sinkron dengan jaringan PLN, karena mode ini hanya
speed turbine saat transisi dari Baseload ke Isochronous.
dapat dioperasikan oleh pembangkit yang memiliki kemampuan konversi energi yang
dapat dioperasikan oleh pembangkit yang memiliki kemampuan konversi energi yang
cepat (seperti PLTD dll).
II.2.9 Penambahan Fasilitas Valve Limiter pada DCS
cepat (seperti PLTD dll).
Penambahan fasilitas di antar muka DCS berupa Valve Limiter dilakukan untuk
Adapun Load Control dipilih jika operator menghendaki pengontrolan daya/beban yang
Adapun Load Control dipilih jika operator menghendaki pengontrolan daya/beban yang
mempermudah akses operator tanpa harus mengakses Woodward 505. Valve Limiter
lebih stabil, namun tetap mempertimbangkan frekuensi jaringan. Mode ini disarankan
lebih stabil, namun tetap mempertimbangkan frekuensi jaringan. Mode ini disarankan
berfungsi sebagai pembatas agar perintah Woodward 505 ke CPC II tidak melebihi perintah
untuk dipilih sepanjang masa operasional sinkron dengan jaringan PLN.
untuk dipilih sepanjang masa operasional sinkron dengan jaringan PLN.
Valve Limiter tersebut. Dengan diaplikasikannya pembatas ini, dapat berfungsi untuk
Berikut tabel hubungan pengaturan terhadap mode di Woodward 505,
beberapa hal,
Berikut tabel hubungan pengaturan terhadap mode di Woodward 505,
a. Stabilisasi daya keluaran saat terjadi osilasi frekuensi dan beban pada jaringan.
Tie Breaker 20 kV DCS Selector Manual Selector Mode di 505
b. Tie Breaker 20 kV DCS Selector Manual Selector Mode di 505
Pembatasan daya keluaran 100% Maximum Continuous Rating (MCR) sehingga
Close Base Load Base Load Base Load
Base Load
Base Load
Base Load
Close
apabila terjadi gangguan jaringan berupa under frequency, maka unit tidak akan
Base Load
Isochronous
Open
Base Load
Base Load
Base Load
Open
memproduksi daya keluaran diatas nilai batasan tersebut (7.5 MW). Isochronous
Close
Base Load
Isochronous
Isochronous
Close Isochronous Base Load Isochronous
Close
Close penambahan tatap muka DCS berupa Limiter Up, Limiter Down, Valve
Berikut adalah Base Load Isochronous Isochronous
Base Load
Isochronous
Isochronous
Isochronous
Isochronous
Isochronous
Close
Setpoint (%), dan Valve Demand (%). Valve Setpoint & Valve Demand masih belum dapat
Isochronous
Isochronous
Close
Isochronous
Tabel 13. Hubungan pengaturan selector terhadap Mode Woodward 505
menyamai nilai actual di Woodward 505. Sehingga membutuhkan perbaikan pada sinyal
Tabel 13. Hubungan pengaturan selector terhadap Mode Woodward 505
tersebut.
III.3 Memasukkan Setpoint Daya/Beban ke Woodward 505
III.3 Memasukkan Setpoint Daya/Beban ke Woodward 505
Metode untuk memasukkan setpoint sesuai dengan existing prosedur, yaitu operator
Metode untuk memasukkan setpoint sesuai dengan existing prosedur, yaitu operator
dapat memasukkan nilai speed setpoint (rpm) langsung ke Woodward 505 melalui menu
dapat memasukkan nilai speed setpoint (rpm) langsung ke Woodward 505 melalui menu
“Speed”, ataupun memasukkan melalui antar muka DCS. Namun terdapat perubahan
“Speed”, ataupun memasukkan melalui antar muka DCS. Namun terdapat perubahan
nilai speed setpoint dikarenakan modifikasi nilai speed droop dari 7% menjadi 5% dan
nilai speed setpoint dikarenakan modifikasi nilai speed droop dari 7% menjadi 5% dan
juga perubahan KW Max Load dari 7.5 MW ke 10 MW sebagaimana telah disampaikan
juga perubahan KW Max Load dari 7.5 MW ke 10 MW sebagaimana telah disampaikan
pada bab sebelumnya. Adapun perubahan speed setpoint tersebut ditampilkan dalam
pada bab sebelumnya. Adapun perubahan speed setpoint tersebut ditampilkan dalam
tabel berikut,
tabel berikut,
Target Daya Setting rpm Droop 7 % Droop 5 %
Target Daya Setting rpm Droop 7 % Droop 5 %
Keluaran KW Max 7.5 MW KW MAX 10 MW
Keluaran KW Max 7.5 MW KW MAX 10 MW
(MW)
(sebelum modifikasi)
(setelah modifikasi)
Gambar 49. Antar muka Limiter Up & Limiter Down, Valve Demand & Setpoint.
(MW) (sebelum modifikasi) (setelah modifikasi)
1 3028 3015
1 3028 3015
26
29
29