PENGERTIAN SATU PHASA DAN TIGA PHASA

 Pendahuluan

    Seperti diketahui mesin pembangkit tenaga listrik untuk menyediakan tenaga listrik ke pemakai/konsumen dapat dibuat pula skala kecil dan skala besar yang dikenal dengan sistem satu phasa dan tiga phasa.

    Pada mesin pembangkit/sistem satu phasa keuntungannya harganya murah, mudah perawatannya tetapi hanya dapat digunakan untuk menyediakan beban – beban yang relatif kecil, sedangkan mesin pembangkit tiga phasa keuntungannya dapat mensuplai tenaga listrik kepada konsumen untuk skala besar, dimana skala besar umumnya pabrik – pabrik yang mempunyai peralatan tiga phasa. Keuntungan lainnya pada mesin pembangkit tiga phasa dapat mensuplai beban satu phasa dengan cara pengambilan sumber / titik hubung netral dengan phasa. Kerugian harganya mahal dan membutuhkan perawatan yang rumit

 Generator satu phasa

    Generator arus bolak – balik (AC) 1 phasa dapat digambarkan sebagai komponen yang terdiri dari magnet permanen sebagai induktor dan kumparan yang diputar ditengah medan magnet, maka akan timbul GGL (gaya gerak listrik) yang menyebabkan perbedaan potensial diantara 2 terminal kumparan.  Dengan bantuan cincin geser ( slip ring ) dan sikat – sikat (brush) dan terminal dapat disambungkan pada suatu rangkaian ( alat pemakai ).

    Tegangan sinusoida. Bila 1 periode terjadi dalam 1 detik, maka dikatakan frekuensi arus 1 periode / detik atau 1 Hz dan bila dalam 1 detik ada 50 periode, maka frekuensi arus adalah 50 periode / detik, diperlukan putaran kumparan 50 putaran / detik atau 3000 putaran / menit ( RPM ).

    Dengan menggunakan 2 pasang kutub induktor, maka untuk mendapatkan 1 periode / detik hanya diperlukan ½ put / detik. Jadi untuk membuat frekuensi arus 50 putaran / detik atau 50 Hz hanya memerlukan 25 putaran / detik atau 1500 put / menit ( RPM ). Hubungan frekuensi, putaran dan pasang kutub dapat dinyatakan dalam bentuk rumus, yaitu :

              

 Generator 3 Phasa

    pada generator bolak – balik (AC) 1 phasa dengan sepasang kutub, satu putaran rotor menimbulkan 1 tegangan sinusoida, maka untuk generator dengan kapasitas besar cara ini adalah kurang / tidak efisien dan karena itu diperkenalkan generator 3 phasa. Generator 3 phasa terdiri dari 3 buah kumparan stator yang sama, berbeda letak 120⁰ dalam penempatan satu sama lain, 

Bila kumparan induktor dengan sepasang kutub berputar 1 putaran yang besarnya sama, frekuensinya sama tetapi berbeda phasa 1/3 periode ( 120⁰ ) satu sama lainnya, gambar 23b.

foto brush/sikat arang (dokumen pribadi)

Jenis-jenis Dioda dan cara pengukurannya

 

JENIS-JENIS DIODA

Dioda pemancar cahaya (LED)

LED atau Light Emiting Diode adalah salah satu jenis dioda yang dapat memancarkan cahaya ketika masing-masing kutubnya diberi polaritas. dioda jenis ini memiliki fungsi sebagai indikator atau trasnmisi sinyal cahaya

DIODA PHOTO

    Dioda foto merupakan jenis dioda yang sangat peka terhadap cahaya. dioda ini bekerja didaerah reverse biased, sehingga hanya arus yang bocor saja yang dapat melewatinya. dalam kondisi cahaya gelap, arus yang mengalir pada dioda ini  yang menggunakan bahan germanium sekitar 10A sedangkan untuk dioda yang berbahan dasar silikon sebesar 1A

DIODA VARACTOR

    Seperti kebanyakan komponen dengan kawat penghubung, dioda mempunyai kapasitansi bocor yang mempengaruhi kerja pada frekuensi tinggi, kapasitansi luar ini biasanya lebih kecil dari 1 pF. Yang lebih penting dari kapasitansi luar ini adalah kapasitansi dalam junction dioda. Kapasitansi dalam ini kita sebut juga kapasitansi peralihan CT. Kata peralihan disini menyatakan peralihan dari bahan type-p ke typr-n. Kapasitansi peralihan dikenal juga sebagai kapasitansi lapisan pengosongan , kapasitansi barier dan kapasitansi junction. Apakah kapasitansi peralihan itu?. Perhatikan gambardibawah ini.

Lapisan pengosongan melebar hingga perbedaan potensial sama dengan tegangan riverse yang diberikan.Makin besar tegangan riverse makin lebar lapisan pengosongan. Karena lapisan pengosongan hamper tak ada pembawa muatan ia berlaku seperti isolator atau dielektrik. Dengan demikian kita dapat membayangkan daerah p dan n dipisahkan oleh lapisan pengosongan seperti kapasitor keeping sejajar dan kapasitor sejajar ini sama dengan kapasitansi peralihan. Jika dinaikkan teganag riverse membuat lapisan pengosongan menjadi lebar, sehingga seperti memisahkan keeping sejajar terpisah lebih jauh. Dan sebagai akibatnya kapasitansi peralihan dari dioda berkurang bila tegangan riverse bertambah. Dioda silicon yang memanfaatkan efek kapasitansi yang berubah-ubah ini disebut varactor. Dalam banyak aplikasi menggantikan kapasitor yang ditala secara mekanik, dengan perkataan lain varaktor yang dipasang parallel dengan inductor merupakan rangkaian tangki resonansi. Dengan mengubah-ubah tegangan riverse pada varactor kita dapat mengubah frekuensi resonansi. Pengontrolan secara elektronik pada frekuensi resonansi sangat bermanfaat dalam penalaan dari jauh.

    Dioda ini bekerja di wilayah reverse. Dioda ini nilai kapasitansinya dapat berubah-ubah apabila dialiri tegangan, oleh sebab itu kapasitas dari dioda disesuaikan dengan tegangan yang mengalir ke dioda varactor.

DIODA SCHOTTLY

   Dioda Schottly adalah dioda penyearah sebagaimana dioda power rectifier. namun dioda ini mempunyai kelebihan karena mempunyai voltage forward drop  (VFD) yang sangat kecil. Umumnya dioda power rectifier mempunyai VFD antara 0,65V-1,2V. Dioda Schottly mempunyai VFD sangat kecil (Vvfd~0V).

DIODA STEP-RECOVERY

    Dengan mengurangi tingkat doping dekat junction pabrik dapat membuat dioda steprecovery piranti yang memanfaatkan penyimpanan muatan. Selama konduksi forward dioda berlaku seperti dioda biasa dan bila dibias riverse dioda ini konduksi sementara lapisan pengosongan sedang diatur dan kemudian tiba-tiba saja arus riverse menjadi nol. Dalam keadaan ini seolah-olah dioda tiba-tiba terbuka menjepret (snaps open) seperti saklar, dan inilah sebabnya kenapa dioda step-recovery sering kali disebut dioda snap. Dioda step-recovery digunakan dalam rangkaian pulsa dan digital untuk menghasilkan pulsa yang sangat cepat.Snap-off yang tiba-tiba dapat menghasilkan pensaklaran on-off kurang dari 1 ns. Dioda khusus ini juga digunakan dalam pengali frekuensi.

DIODA ZENER

    Dioda zener dibuat untuk bekerja pada daerah breakdown dan menghasilkan tegangan breakdown kira-kira dari 2 sampai 200 Volt. Dengan memberikan tegangan riverse melampaui tegangan breakdown zener, piranti berlaku seperti sumber tegangan konstan. Jika tegangan yang diberikan mencapai nilai breakdown, pembawa minoritas lapisan pengosongan dipercepat hingga mencapai kecepatan yang cukup tinggi untuk mengeluarkan electron dari orbit luar. Efek zener berbeda-beda, bila dioda di-dop banyak maka lapisan pengosongan amat sempit. sehingga medan listrik pada lapisan pengosongan sangat kuat.

Cara mengukur Dioda

Untuk mengetahui apakah sebah dioda dapat bekerja dengan baik sesuai dengan

fungsinya,maka diperlukan pengukuran terhadap dioda tersebut dengan menggunakan

multimeter.

Cara mengukur dioda dengan multimeter analog:

1. Atur posisi selector pada posisi OHM (x1k atau x100)

2. Hubungkan probe merah pada terminal katoda

3. Hubungkan probe hitam pada terminal anoda

4. Baca hasil pengukuran di display Multimeter

5. Jarum pada display multimeter harus bergerak kekanan

6. Balikan probe merah ke terminal anoda dan probe hitam pada terminal katoda

7. Baca hasil pengukuran di display multimeter

8. Jarum harus tidak bergerak (jika jarum bergerak, maka dioda tersebut berkemungkinan

sudah rusak)

Cara mengukur dioda dengan multimeter digital:

Pada umumnya multimeter digital menyediakan pengukuran untuk fungsi dioda. Jika tidak

ada, maka kita juga dapat mengukur dioda dengan fungsi ohm pada multimeter digital dengan

cara berikut:

1. Aturkan posisi sakalar pada posisi OHM

2. Hubungkan probe hitam pada terminal katoda

3. Hubungkan probe merah pada terminal anoda

4. Baca hasil di display multimeter

5. Display harus menunjukkan nilai tertentu (misalnya 0.64Mohm)

6. Balikan probe hitam ke terminal anoda dan probe merah ke katoda

7. Baca hasil pengukuran di display multimeter

8. Nilai resistansinya adalah Infinity (tak terhingga) atau open circuit (jika terdapat nilai

tertentu, maka dioda tersebut berkemungkinan sudah rusak)

Cara mengukur dioda dengan multimeter digital (menggunakan fungsi dioda):

1. Aturkan posisi saklar pada posisi dioda

2. Hubungkan probe hitam pada terminal katoda

3. Hubungkan probe merah pada terminal anoda

4. Baca hasil pengukuran di display multimeter

5. Display harus menunjukan nilai tertentu (Misalnya 0.42 V)

6. Balikkan probe hitam ke terminal anoda dan probe merah ke katoda

7. Baca hasil pengukuran di display multimeter

8. Tidak terdapat nilai tegangan pada display multimeter (jika terdapat nilai tertentu, maka

dioda tersebut kemungkinan sudah rusak)

 

                                                                                        

Pengertian dan cara kerja Pembangkit Listrik Tenaga Uap

pendahuluan

Listrik merupakan kebutuhan manusia yang sangat penting. Sejak adanya listrik manusia mengalami kemajuan yang sangat pesat dalam berbagai bidang, yang menonjol adalah dalam bidang teknologi elektronika. Sebelum adanya listrik hampir semua benda dan alat bantu manusia dalam kehidupan sehari-hari digerakan dengan tenaga manusia ataupun alam.

PLTU

Pada dasarnya semua pembangkit mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Didalam unit pembangkit termal terjadi konversi-energi dari energi termal (panas) menjadi energi mekanik dan kemudian menjadi energi listrik. Energi listrik yang dihasilkan selanjutnya disalurkan melalui sistem transmisi ke pelanggan. Lebih dari 70% listrik yang dibangkitkan oleh PLN dihasilkan dari unit pembangkit termal. Unit pembangkit termal terdiri dari beberapa jenis, yaitu :

-       PLTU (pembangkit listrik tenaga uap)

-       PLTG ( pembangkit listrik tenaga gas)

-       PLTGU (pembangkit listrik tenaga gas-uap)

-       PLTP (pembangkit listrik tenaga panas bumi) 

Sistem Kelistrikan dari Pembangkitan hingga Pelanggan

pembangkit listrik tenaga uap atau (PLTU) cukup mendominasi di negara kita indonesia karena salah satu penopang kebutuhan dan ketahanan energi listrik indonesia, PLTU sendiri menggunakan bahan bakar fosil sebagai bahan bakar utama, disamping itu  PLTU haruslah dibangun pada daerah yang strategis dekat dengan suplai bahan bakar dari pulau seberang serta sumber air yang besar. terdapat tiga siklus dalam PLTU yaitu siklus bahan bakar siklus uap dan air serta siklus pelumasan.

    Setiap unit PLTU terdiri dari boiler (steam generator) dengan siklus superheat dan reheat (bila ada), turbin uap ekstraksi dengan sistem supervisory dan start up ototmatis serta generator berpendingin hidrogen atau udara dengan sistem sinkron auto serta pengatur tegangan automatis.

konversi energi di PLTU

Didalam suatu PLTU yang menggunakan batubara sebagai bahan bakarnya, maka ketika batubara dibakar energi panas dilepas dan diberikan ke air didalam boiler. Air berubah menjadi uap superheat dengan tekanan dan suhu tinggi dan dialirkan ke turbin. Generator yang dikopel langsung dengan turbin ikut berputar sehingga menghasilkan listrik. 

 

Siklus PLTU

Keterangan :

1.            Stacker reclaimer       

2.            Telescopic Chute

3.            Junction House

4.            Scraper Conveyor

5.            Coal Bunker

6.            Coal Feeder

7.            Pulverizer

8.            Primary Air Fan

9.            Coal Burner

10.        Forced Draught Fan

11.        Air Preheater

12.        Induced Draught Fan

13.        Electro Static Precipitator

14.        Stack/chimney

15.        Super Heater

16.        High Preasure Turbine

17.        Boiler Feed Pump

18.        High Preasure Heater

19.        Economizer

20.        Steam Drum

21.        Circuling Water Pump

22.        Reheater

23.        Intermediate Pressure Turbin

24.        Low Pressure Turbin

25.        Rotor Generator

26.        Stator Generator

27.        Generator Transformator

28.        Condenser

29.        Condensate Excraction Pump

30.        Low Preasure heater

31.        Sea Water

32.        Dearator

33.        Desal Plant

34.        Raw Water Tank

35.        Make Up Water

 

PLTU pada umumnya telah direncanakan dan dibangun untuk menggunakan batubara sebagai bahan bakar utamanya.Sedangkan, High Speed Diesel (HSD) sebagai bahan bakar.Ignitor atau pematik pada penyalaan awal dengan bantuan udara panas bertekanan. Batubara diperoleh dari tambang.

Batubara dari tambang tersebut di angkut dan dibongkar dari kapal di coal jetty dengan menggunakan ship unloader atau dengan peralatan pembongkaran kapal itu sendiri, dipindahkan ke hopper dan selanjutnya diangkut dengan conveyor menuju penyimpanan sementara (temporary stock) dengan melalui telescopic chute atau dengan menggunakan stacker/reclaimer  atau langsung batubara tersebut ditransfer melalui junction House ke scrapper Conveyor lalu ke coal Bunker seterusnya ke Coal Feeder yang berfungsi mengatur jumlah aliran ke pulverizer dimana batubara di giling dengan ukuran yang sesuai kebutuhan menjadi serbu yang halus.

Serbuk batubara ini dicampur dengan udara panas dari Primary Air Fan dan dibawa ke Coal Burner yang menyemburkan batubara tersebut ke dalam ruang bakar untuk proses pembakaran dan terbakar seperti gas untuk mengubah air menjadi uap. Udara pembakaran yang digunakan pada ruang bakar dipasok dari Forced Draught Fan (FDFan) yang mengalirkan udara pembakaran melalui Air Preheater Hasil proses pembakaran yang terjadi menghasilkan limbah berupa abu dalam perbandingan 14 : 1. Abu yang jatuh ke bagian bawah boiler secara periodik dikeluarkan dan dikirim Ash Valley. Gas hasil pembakaran dihisap keluar dari boiler oleh Induced Draught Fan (IDF) dan dilewatkan melalui Elektro Static Precipitator (ESP) yang menyerap 99,5 % abu terbang dan debu dengan sistem elektroda, lalu dihembuskan ke udara melalui Stack/Cerobong Di elecktro Static Precipitator debu menempel di plat-plat dengan metode elektroda, untuk merontokan Fly Ash (debu) plat di hammer (di pukul). Abu kemudian dikumpulkan dan diambil dengan peneumatic gravity conveyor yang digunakan sebagai material pembuat jalan, semen dan bahan bangunan (Conblock).

Panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar, diserap oleh pipa penguap (Water Walls) yang berada di dindig-dinding boiler (Furnace Boiler) menjadi uap jenuh atau uap basah yang kemudian dipanaskan di Super Heater (SH) yang menghasilkan uap kering. Kemudian uap tersebut dialirkan ke Turbin bertekanan tinggi High Preassure Turbine dimana uap tersebut diexpansikan melalui Nozzels ke sudu-sudu turbin.Tenaga dari uap mendorong sudu-sudu turbin dan membuat turbin berputar.Setelah melalui HP Turbine, uap kembalikan kedalam Boiler untuk dipanaskan ulang di Reheater guna menambah kualitas panas uap sebelum uap tersebut digunakan kembali di Intermediate Pressure dan Low Preasure Turbine (LPT)

 

    Sementara itu, uap bekas dikembalikan menjadi air di Condensor dengan pendinginan air laut dengan melewati sela-sela pipa didalam condensor yang di pasok oleh Circlation Water Pump, Air kondensasi akan digunakan kembali sebagai air pengisi Boiler. Air di pompakan dari kondensor dengan menggunakan Condensate Extraction Pump pada awalnya dipanaskan melalui Low Preassure Heater dinaikkan ke Deaerator untuk menghilangkan gas-gas yang terkandung di dalam air.Air tersebut kemudian dipompakan oleh Boiler Feed Pump melalui High Preassure Heater dimana air tersebut dipanaskan lebih lanjut sebelum ke Steam Drum Siklus air dan uap ini berulang secara terus menerus selama unit beroperasi. 

    Ketika telah mencapai putaran nominal 3000rpm, pada Rotor Generator dibuatlah magnetasi dengan Brushless Exitation System dengan demikian Stator Generator  akan membangkitkan tenaga listrik dengan tenaga 23 KV. Listrik yang dihasilkan kemudian disalurkan ke Generator Transformer  untuk dinaikkan teganganya. Sebagian besar listrik tersebut disalurkan kesistem jaringan terpadu (interkoneksi) se Jawa-Bali melalui saluran udara tegangan ekstra tinggi

SIKLUS PLTU (DOKUMEN PRIBADI)