LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. CAHAYA FAJAR KALTIM PLTU EMBALUT TANJUNG BATU, TENGGARONG SEBERANG, KUTAI KARTANEGARA, KALIMANTAN TIMUR LAPORAN Oleh: MUHAMMAD LUTFI WARDANA 1509075005 FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MULAWARMAN SAMARINDA 2018 LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. CAHAYA FAJAR KALTIM PLTU EMBALUT TANJUNG BATU, TENGGARONG SEBERANG, KUTAI KARTANEGARA, KALIMANTAN TIMUR LAPORAN Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan pada Program Studi Strata 1 Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Mulawarman Oleh: MUHAMMAD LUTFI WARDANA 1509075005 FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MULAWARMAN\ SAMARINDA 2018 i LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. CAHAYA FAJAR KALTIM PLTU EMBALUT TANJUNG BATU, TENGGARONG SEBERANG, KUTAI KARTANEGARA, KALIMANTAN TIMUR Oleh: MUHAMMAD LUTFI WARDANA 1509075005 Telah diseminarkan pada tanggal 13 November 2018 dan dinyataan telah memenuhi syarat Disahkan oleh: Pembimbing PKL, Fatkhul Hani Rumawan, S.T., M.T. NIP. 19730423 200012 1 001 Mengetahui, Ketua Program Studi S1 Teknik Elektro Fakultas Teknik, Universitas Mulawarman, Ir. Muslimin, S.T., M.T. IPM NIP. 19760331 200812 1 001 ii LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. CAHAYA FAJAR KALTIM PLTU EMBALUT TANJUNG BATU, TENGGARONG SEBERANG, KUTAI KARTANEGARA, KALIMANTAN TIMUR Oleh: MUHAMMAD LUTFI WARDANA 1509075005 Telah diperiksa dan disetujui oleh PT. Cahaya Fajar Kaltim PLTU Tanjung Batu Tenggarong seberang Kutai Kartanegara Kalimantan Timur Kutai Kartanegara, 18 Desember 2018 Mengesahkan dan Menyetujui, Pembimbing PKL Median Akbar Mengetahui, Manejer Departeman Teknik PT. CFK Supono iii KATA PENGANTAR Segala Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa oleh karena berkat dan penyertaan-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Kerja Praktek yang dilaksanakan di PT. Cahaya Fajar Kaltim PLTU Tanjung Batu Tenggarong seberang Kutai Kartanegara, Kalimantan Timur dengan sebagaimana mestinya. Kegiatan Praktek Kerja Lapangan ini dilakukan selama 1 bulan dimulai pada tanggal 02 Juli 2018 hingga 18 Agustus 2018. Selama pelaksanaan kegiatan dan penyusunan laporan Kerja Praktek ini, penulis banyak menerima bimbingan, bantuan, dan dukungan dari banyak pihak. Untuk hal tersebut penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Muhammad Dahlan Balfas, S.T., M.T. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Mulawarman. 2. Ibu Ir. Masayu Widiastuti, S.T., M.T., selaku Wakil Dekan I Fakultas Teknik. 3. Bapak Muslimin, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Mulawarman. 4. Bapak Fatkhul Hani Rumawan, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing Kerja Praktek. 5. Teman-teman Program Studi Teknik Elektro angkatan 2015 yang sama-sama menempuh mata kuliah Kerja Praktek. 6. Bapak Median Akbar selaku pembimbing lapangan selama periode Kerja Praktik di PT Cahaya Fajar Kaltim. 7. Bapak Nur Ali Said, Mas Rendi, dan Mbak Dwi Mayasari dari departemen Produksi yang telah banyak membantu kami dalam memenuhi data yang diperlukan selama pelaksanaan Kerja Praktik. 8. Bapak Muhammad Kahfi dan Bapak Afrijal selaku foreman, serta Bapak Iskandar, Bapak Edi Sujarwo, Bapak Syarifuddin, Mas Reza Setiawan, dan Mas Yayan iv Mariwiyanto selaku teknisi subdepartemen Instrument & Control (I&C) yang banyak membantu dan mengajarkan kami berbagai hal mengenai instrumentasi serta sistem kontrol selama pelaksanan Kerja Praktik. 9. Seluruh karyawan PT. Cahaya Fajar Kaltim 10. Teman-teman seperjuangan Kerja Praktik, Dennius Maulana, Mukti, Yeheskel, khususnya kepada Azhar Galih Bimantoro dan Mahendra Adiputra atas jerih payah yang kita lalui bersama disetiap tournament tennis meja tingkat depatemen teknik PT Cahaya Fajar Kaltim. Terlepas dari semua itu, Penulis menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak kekurangan pada laporan ini, baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya serta kemungkinan materi yang kurang dimengerti. Oleh karena itu dengan tangan terbuka penulis menerima segala saran dan kritik dari pembaca agar penulis dapat memperbaiki laporan ini. Akhir kata penulis berharap semoga laporan ini dapat memberikan manfaat maupun inpirasi terhadap pembaca. Samarinda, 13 September 2017 Penulis v DAFTAR ISI halaman HALAMAN JUDUL .................................................................................................. i LEMBAR PENGESAHAN AKADEMIK ............................................................... ii LEMBAR PENGESAHAN PERUSAHAAN .......................................................... iii KATA PENGANTAR................................................................................................ iv DAFTAR ISI .............................................................................................................. v DAFTAR GAMBAR.................................................................................................. vii DAFTAR TABEL ...................................................................................................... x BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ................................................................................................. 1 1.2 Tujuan Praktek Kerja Lapangan ...................................................................... 2 1.3 Ruang Lingkup Praktek Kerja Lapangan ......................................................... 3 1.4 Sistematika Penulisan ...................................................................................... 3 BAB II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ............................................... 5 2.1 Sejarah .............................................................................................................. 5 2.2 Profil Perusahaan ............................................................................................. 7 2.3 Arti Lambang ................................................................................................... 8 2.4 Visi dan Misi .................................................................................................... 8 2.5 General Profil Perusahaan ................................................................................ 9 2.6 Layout Unit 1, 2, dan 3 .................................................................................... 10 2.7 Skema Proses Produksi .................................................................................... 11 2.8 Struktur Organisasi .......................................................................................... 12 2.9 Tenaga Kerja dan Waktu Kerja ........................................................................ 15 2.10 Fasilitas Karyawan ........................................................................................... 16 BAB III LANDASAN TEORI .............................................................................. 19 3.1 Sistem Pembangkitan Energi Listrik................................................................ 19 3.2 Komponen-Komponen Sistem Pembangkitan Energi Listrik .......................... 20 vi 3.2.1 Turbin ............................................................................................................... 20 3.2.2 Generator .......................................................................................................... 21 3.2.3 Exciter .............................................................................................................. 25 3.2.4 Coal Handling System ...................................................................................... 26 3.2.5 Boiler................................................................................................................ 28 3.3 Sistem Instrumentasi dan Kontrol .................................................................... 44 3.3.1 Sistem Instrumentasi ........................................................................................ 46 3.3.2 Sistem Kontrol ................................................................................................. 47 3.4 Differential Pressure Transmitter..................................................................... 47 BAB IV 4.1 KEGIATAN KERJA PRAKTEK ......................................................... 50 Pemanfaatan Differential Pressure Transmitter pada Level HP heater di Turbin #3.......................................................................................................... 50 4.1.1 Cara Kerja Differential Pressure Transmitter .................................................. 50 4.1.2 Cara Kalibrasi Differential Pressure Transmitter ............................................ 53 4.1.3 Sistem Proteksi HP Heater .............................................................................. 55 4.2 Pengecekan/flashing pressure furnace #B2 ..................................................... 56 4.3 Cleaning panel control gantry ......................................................................... 57 4.4 Modifikasi limit swith(sirine) bloking gantry .................................................. 58 4.5 Perbaikan dan kalibrasi vakum gauge .............................................................. 59 4.6 Pengecekan dan kalibrasi transmitter flow desuperheater .............................. 61 4.7 Perakitan panel kontrol MOV hidrotest boiler 3 ............................................. 63 4.8 Pengecekan ATE293 (outlet HP heater) turbin 1 ............................................ 64 4.9 Cek pesawat telepon office ............................................................................... 65 4.10 Cleaning kamera furnace ................................................................................. 66 4.11 Flashing IDF A outlet dan IDF A inlet gas pres.............................................. 67 4.12 Pengecekan kamera flame detector .................................................................. 68 BAB V 5.1 5.2 PENUTUP ................................................................................................ 70 Kesimpulan ...................................................................................................... 70 Saran................................................................................................................. 70 DAFTAR PUSTAKA vii DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 PLTU Embalut PT Cahaya Fajar Kaltim Unit 1 dan 2 ............................ 6 Gambar 2.2 PLTU Embalut PT Cahaya Fajar Kaltim Unit 3 ...................................... 6 Gambar 2.3 Lambang PT. CAHAYA FAJAR KALTIM ............................................ 8 Gambar 2.4 Lokasi PLTU Embalut PT. Cahaya Fajar Kaltim .................................... 9 Gambar 2.5 Layout Unit1&2, 2 x 25 MW dan Unit 3, 1 x 60 MW PT. CAHAYA FAJAR KALTIM ................................................................................... 10 Gambar 2.6 Alur Proses Pembangkitan Tenaga Listrik PLTU Embalut ..................... 11 Gambar 2.7 Struktur Organisasi PT Cahaya Fajar Kaltim .......................................... 12 Gambar 2.8 Struktur Organisasi Departemen Teknik PT Cahaya Fajar Kaltim ......... 13 Gambar 2.9 Fasilitas Tempat Tinggal PT Cahaya Fajar Kaltim.................................. 16 Gambar 2.10 Klinik PLTU Embalut ............................................................................ 17 Gambar 2.11 Masjid Nur Al-Fajr ................................................................................ 17 Gambar 2.12 Fasilitas Pelabuhan PT Cahaya Fajar Kaltim......................................... 18 Gambar 2.13 Lapangan Tenis PLTU Embalut ............................................................ 18 Gambar 3.1 Proses Pembangkitan Energi Listrik ........................................................ 19 Gambar 3.2. 3D Turbin Uap ........................................................................................ 21 Gambar 3.3 Gambaran bentuk (a) rotor Non-salient (rotor silinder), (b) penampang rotor pada generator sinkron ................................................................... 23 Gambar 3.4. Rotor salient (kutub sepatu) pada generator sinkron ............................. 23 Gambar 3.5.Gambaran sederhana kumparan 3 fasa dan tegangan yang dibangkitkan ......................................................................................... 24 Gambar 3.6. Gambar Generator Synkron 3 Phasa dengan Brush Exitation .............. 25 Gambar 3.7. Gambar Generator Synkron 3 Phasa dengan Brush Exitation .............. 26 Gambar 3.8. View Control Coal handling system. ...................................................... 27 Gambar 3.9. Alur koordinasi bagian coal handling dengan bagian terkait. ................. 28 Gambar 3.10 Boiler Unit 2 PLTU Embalut ................................................................. 29 Gambar 3.11 Ruang DCS unit 1 dan 2 ........................................................................ 30 Gambar 3.12 Tampilan HMI pada DCS unit 1 dan 2 .................................................. 31 Gambar 3.13 ETS unit 1 dan 2 .................................................................................... 31 Gambar 3.14 I/O Port Cabinet pada DCS unit 1 dan 2 ................................................ 32 Gambar 3.15 MOV (Motor Operated Valve) pada boiler unit 1 dan 2 ....................... 33 viii Gambar 3.16 Transmitter ............................................................................................. 34 Gambar 3.17 Aktuator elektrik .................................................................................... 34 Gambar 3.18 Aktuator pneumatik ................................................................................ 35 Gambar 3.19 Katup pengendali (control valve) pada superheater unit 1 dan 2 .......... 35 Gambar 3.20 Boiler unit 3 PLTU Embalut .................................................................. 36 Gambar 3.21 Ruang DCS unit 3 PLTU Embalut ......................................................... 40 Gambar 3.22 Tampilan HMI pada DCS unit 3 ............................................................ 40 Gambar 3.23 Engineer Workstation DCS Unit 3 ........................................................ 41 Gambar 3.24 I/O Cabinet pada DCS 3 ........................................................................ 41 Gambar 3.25 MOV (Motor Operated Valve) Pada Boiler Unit 3 ............................... 43 Gambar 3.26 Transmitter ............................................................................................. 43 Gambar 3.27 Aktuator elektrik .................................................................................... 44 Gambar 3.28 Aktuator pneumatic ................................................................................ 44 Gambar 3.29 Instrument Loop Drawing ...................................................................... 47 Gambar 3.30 Transmitter yang menggunakan tubing (A) Transmitter yang menggunakan pipa kapiler (B) ........................................................... 48 Gambar 4.1 HP Heater Unit #3 ................................................................................... 50 Gambar 4.2 Transmitter ............................................................................................... 51 Gambar 4.3 Sensor level air pada bejana terbuka ........................................................ 51 Gambar 4.4 Level Transmitter pada Bejana Tertutup ................................................. 52 Gambar 4.5 Level Transmitter pada Bejana air-uap air .............................................. 53 Gambar 4.6 Skema rangkaian peralatan kalibrasi Transmitter.................................... 54 Gambar 4.7 Hand Pump dan Hart Communicator ...................................................... 55 Gambar 4.8 Tampilan aplikasi Visual Field ................................................................ 56 Gambar 4.9 Proses flashing pressure furnace ............................................................. 57 Gambar 4.10 Cleaning panel kontrol gantry ............................................................... 58 Gambar 4.11Proses pemasangan limit switch gantry .................................................. 59 Gambar 4.12 Perbaikan pada vakum gauge ................................................................. 60 Gambar 4.13 Kalibrasi pada vakum gauge .................................................................. 60 Gambar 4.14 Kalibrasi transmitter desuperheater ...................................................... 62 Gambar 4.15 Pengelasan casing panel kontrol MOV hidrotes .................................... 64 Gambar 4.16 Pengecekan sensor RTD ATE293 ......................................................... 65 ix Gambar 4.17 Perbaikan pesawat telepon office........................................................... 66 Gambar 4.18 Lensa kamera Furnace .......................................................................... 67 Gambar 4.19 Papan rangkaian driver flame detector .................................................. 69 x DAFTAR TABEL Tabel 3. 1 Standar Kualitas Batu Bara Untuk Boiler Unit 3.................................... 37 Tabel 3. 2 Range Perbedaan Kualitas Batu Bara ..................................................... 38 Tabel 3. 3 Waktu Penyalaan Boiler Unit 3 PLTU Embalut..................................... 38 Tabel 4. 1 Data Kalibrasi Sebelum di Adjusting ..................................................... 62 Tabel 4.2 Data Kalibrasi Setelah di Adjusting ........................................................ 63 xi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Berdasarkan peraturan Pemerintah No. 2 Tahun 1989 tentang pendidikan dan Peraturan Pemerintah No. 30 Tahun 1990 tentang pendidikan tinggi, dinyatakan bahwa terdapat 2 jalur pendidikan di Indonesia yaitu Jalur Akademik dan Jalur Profesional. Pada Jalur Akademik bersifat pengembangan ilmu pengetahuan. Sedangkan pada Jalur Profesional yang bersifat terapan, tujuan akhir pendidikan mengharapkan mahasiswa untuk dapat melakukan pekerjaan (terampil) pada disiplin ilmunya masing-masing untuk dipersiapkan sebagai tenaga siap pakai. Program Studi S1 Teknik Elektro pada Fakultas Teknik Universitas Mulawarman merupakan salah satu jalur akademik yang membuat kurikulum dengan perbandingan teori lebih banyak daripada praktek. Hal ini disebabkan setelah lulus mahasiswa diharapkan siap kerja. Karena disadari bahwa teori yang diberikan di kampus lebih banyak didapatkan daripada praktek, sehingga diperlukan pengalaman lapangan yang sebenarnya. Hal ini dimaksudkan sebagai bekal pengetahuan sehingga tidak memerlukan latihan khusus atau penyesuaian yang terlalu lama jika mereka telah lulus nantinya. Oleh karena itu, dirasa penting untuk melaksanakan program Kerja Praktek (KP) agar mahasiswa mendapatkan pengalaman lapangan yang dapat menyeimbangkan pengetahuan teori dan keterampilan dalam praktek di lapangan sekaligus melatih mahasiswa bekerja dan mempelajari dunia industri. Saat ini kebutuhan energi listrik semakin meningkat seiring dengan pertambahan jumlah penduduk dan kemajuan teknologi serta informasi. Penggunaan listrik bukan lagi untuk memenuhi kebutuhan secara sosial namun juga kebutuhan pribadi. Untuk mengoptimalkan pemanfaatan energi agar memenuhi kebutuhan listrik, dibutuhkan pembangkit sebagai alat untuk memproduksi atau membangkitkan energi listrik dari 1 berbagai sumber tenaga. Dari segi jenis sumber tenaganya, pembangkit listrik dibagi menjadi beberapa jenis antara lain, Perusahaan Listrik Tenaga Diesel, Perusahaan Listrik Tenaga Gas, Perusahaan Listrik Tenaga Uap, Perusahaan Listrik Tenaga Air, dll. PT. Cahaya Fajar Kaltim PLTU Embalut 2 x 25 MW dan 1 x 60 MW merupakan salah satu industri pembangkitan energi listrik swasta di Kalimantan Timur yang bekerja sama dengan PT. PLN (Persero) untuk menghasilkan energi listrik untuk kemudian menyuplai ke sistem Pembangkit Mahakam. PLTU Embalut merupakan pembangkit listrik yang menggunakan uap sebagai penggerak turbin dan menggunakan batu bara sebagai bahan bakar utamanya. PLTU Embalut merupakan salah satu penyuplai energi listrik yang sangat berperan dalam penyediaan energi listrik di daerah Kalimantan Timur. PLTU Embalut 2 x 25 MW dan 1 x 60 MW merupakan industri pembangkit listrik yang memiliki 3 mesin pembangkit. Untuk dapat beroperasi dan menghasilkan listrik, sistem dalam PLTU Embalut harus dioperasikan baik secara manual maupun otomatis. Dimulai dari proses penanganan batu bara di coal handling system kemudian penggilingan batu bara yang selanjutnya dimasukkan ke boiler untuk memanaskan air demin sehingga menjadi uap bertekanan tinggi yang kemudian uap tersebut menggerakkan turbin dan menghasilkan listrik pada generator. Memiliki 3 mesin pembangkit, PLTU Embalut tidak memerlukan waktu start yang lama untuk segera menyuplai beban ke dalam sistem. Oleh karena itu peserta kerja praktek ingin melihat dan mengamati serta mempelajari secara langsung proses produksi listrik beserta komponen-komponen yang ada hingga kegiatan-kegiatan yang dilakukan pada PLTU Embalut. 1.2 Tujuan Tujuan kerja praktek di PT. Cahaya Fajar Kaltim ini dibagi menjadi dua yaitu tujuan umum dan tujuan khusus. Berikut adalah penjabaran tujuan-tujuan tersebut: 2 Tujuan umum dari kerja praktek ini adalah: 1. Mengamati dan mempelajari kegiatan yang terjadi pada sistem pembangkitan energi listrik tenaga uap 2 x 25 MW dan 1 x 60 MW pada bagian Instrumen & Control. 2. Mengamati dan mempelajari tahapan-tahapan proses produksi energi listrik pada PLTU Embalut. Tujuan khusus dari kerja praktek ini adalah: 1. Mengetahui dan memahami tentang Differential pressure transmitter pada level HP Heater PLTU Embalut. 1.3 Ruang Lingkup Kerja Praktek Ruang lingkup pelaksanaan Kerja Praktek yang dilaksanakan pada tanggal 2 Juli 2018 sampai dengan 18 Agustus 2018 berada di beberapa bagian di dalam kawasan PLTU Embalut 2 x 25 MW dan 1 x 60 MW antara lain: 1. Control Room (CR)/ Ruangan DCS 2. Boiler Unit 1, 2, dan 3 3. Workshop 4. Coal Handling System 1.4 Sistematika Penulisan Dalam penulisan laporan ini menggunakan data-data yang telah didapat selama kegiatan kerja praktek berlangsung baik secara tertulis maupun secara tidak tertulis. Sistematika penulisan laporan ini sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN Bab I Pendahuluan berisi tentang latar belakang, tujuan, dan ruang lingkup pelaksanaan Kerja Praktek, serta sistematika penulisan laporan Kerja Praktek BAB II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN Bab II menjelaskan tentang sejarah PT. Cahaya Fajar Kaltim, visi misi perusahaan, lokasi perusahaan, prestasi perusahaan dan deskripsi bagan organisasi PT. Cahaya Fajar Kaltim. 3 BAB III LANDASAN TEORI Bab III memuat tentang sistem-sistem beserta komponen yang digunakan di PLTU Embalut. BAB IV KEGIATAN KERJA PRAKTEK Bab IV menjelaskan mengenai proses atau kegiatan yang dilakukan selama Kerja Praktek. BAB V PENUTUP Bab V mengemukakan kesimpulan dan saran yang diperoleh dari pengamatan langsung selama pelaksanaan Kerja Praktek. 4 BAB II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN 2.1 Sejarah Selama kurang lebih puluhan tahun lamanya, termasuk Gubernur Kalimantan Timur saat itu, Bapak H. Suwarna AF sangat prihatin dengan kenyataan akan langkanya tenaga listrik di Kaltim, hal ini sering di tandai dengan terjadinya pemadaman bergilir di seluruh wilayah Kaltim. Begitu banyak keluhan, begitu banyak merasa dirugikan ketika sumber listrik yang menjadi ketergantungan bagi masyarakat Kaltim ini harus padam dengan waktu dan batas yang terkadang tidak mengenal waktu. Kurun waktu yang begitu sangat lama yang pada akhirnya, Gubernur Kaltim selalu berusaha untuk mencari jalan keluar, mencari jalan yang terbaik, namun untuk mengatasi hal ini bukanlah sesuatu yang sangat mudah, ini disebabkan karena penyediaan listrik adalah menjadi tugas dan wewenang Perusahaan Listrik Negara (PLN) yang segala sesuatunya tunduk pada ketentuan dan kemampuan PLN pusat. Seiring berjalannya waktu, krisis ekonomi pun melanda negara Indonesia ini. PLN pun tak luput dari krisis tersebut, sehingga kemampuan pendanaan untuk mengatasi penyedian listrik di Kaltim pun harus sesuai dengan kebijakan – kebijakan prioritas. Untuk menciptakan betapa seriusnya persoalan listrik di Kaltim ini, maka untuk menarik perhatian PLN agar benar – benar memperhatikan masalah ini, Gubernur Kaltim beserta jajarannya mengajak segenap masyarakat untuk membicarakan hal ini secara terbuka, seperti dilakukannya seminar – seminar kelistrikan di Kaltim. Langkah – langkah inilah tentunya menjadi harapan besar bagi masyarakat pun sudah ada di depan mata. Adalah Bapak Dahlan Iskan dari Jawa Pos Group, yang kemudian sanggup untuk melakukan pembangunan pembangkit listrik yang berkapasitas 2 x 25 MW, dengan bahan baku batu bara yang banyak di Kaltim. Kesedian bapak Dahlan Iskan dilatar belakangi kemampuannya dalam bidang pendanaan, mengadakan perlatan dan kemampuan di bidang networking, serta yang paling mendasar adalah rasa 5 keprihatinannya terhadap Kaltim yang dianggap sebagai daerah yang telah membesarkannya. Gambar 2.1 PLTU Embalut PT Cahaya Fajar Kaltim Unit 1 dan 2 Mengingat PLN tidak bisa melakukan MOU (Memorandum of Understanding) dengan pihak swasta, maka akhirnya di sepakati bahwa penandatanganan MOU (Memorandum of Understanding) dilakukan antara PLN dengan Pemerintah Provinsi Kaltim, dari sinilah berdiri perusahaan patungan bernama PT. CAHAYA FAJAR KALTIM, yang merupakan perusahaan patungan antara Perusda ketenaga listrikan Kaltim dengan Jawa Pos Group. Gambar 2.2 PLTU Embalut PT Cahaya Fajar Kaltim Unit 3 6 2.2 Profile Perusahaan PT. CAHAYA FAJAR KALTIM Tanggal 26 Maret 2003 merupakan awal resminya PT. CAHAYA FAJAR KALTIM yang menempatkan daerah Operasionalnya di PLTU Embalut, Tanjung Batu, Tenggarong seberang, Kutai Kartanegara KALTIM. PT. CAHAYA FAJAR KALTIM memiliki luas area 1.450.299 m² atau 145 hektar. Dari luas area ini di manfaatkan oleh PT. CAHAYA FAJAR KALTIM untuk membangun daerah proses yang mendukung menghasilkan kapasitas daya 2 x 25 MW. Sumber daya alam Batubara menjadi pilihan PT. CAHAYA FAJAR KALTIM untuk menjadikan sumber tenaga uap yang bisa menghasilkan energi listrik. PT. CAHAYA FAJAR KALTIM sebagai operator pembangkit serta pelaksanaan pengembangnya. PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) yang dibangun oleh PT. CAHAYA FAJAR KALTIM telah dan akan menggunakan nama “PLTU Embalut”. Ini merupakan pembangkit listrik swasta pertama yang didanai dan dioperasikan langsung oleh swasta. Hal ini adalah selaras dengan kebijakan Pemerintah dimana pihak swasta dapat diberi kesempatan untuk bisa berinvestasi dibidang industri kelistrikan. Lokasi yang berjarak kurang lebih 1,5 km dari lokasi PLTGU Tanjung batu milik PT. PLN (Persero) Samarinda. Dari sinilah yang kemudian oleh PLN didistribusikan ke tempat tinggal penduduk, perkantoran, gedung – gedung, serta pabrik – pabrik yang berada di wilayah Kaltim. PT. CAHAYA FAJAR KALTIM juga memanfaatkan luas area tersebut untuk membangun beberapa fasilitas sebagai pendukung jalannya Opersional seperti gedung perkantoran, Bangunan utama, Transfer House, Turbin dan Generator, Boiler, Dry Coal Storage, Water Intake, Bengkel, Demineralized Plant, Relay Room, Control Room Boiler, Bangunan Chimney, Bangunan Silo, Dermaga, Mess, Klinik, Ruang Absensi, dan Control Room. 7 2.3 Arti Lambang CFK Gambar 2.3 Lambang PT. CAHAYA FAJAR KALTIM (sumber:Said, 2017) Keseluruhan logo menggambarkan sebuah anak panah dimana simbol tulisan CFK sebagai mata panahnya mencerminkan CFK yang bergerak maju, tepat sasaran menuju tujuan, dan cepat dalam perkembangan mengatasi krisis baik didalam perusahaan maupun diluar perusahaan. Warna menunjukkan langkah besar CFK dan aspirasi perusahaan akan masa depan yang lebih positif dan dinamis. Warna Merah melambangkan keuletan serta keberanian dalam menghadapi berbagai macam tantangan. Warna Hitam melambangkan ketegasan dalam bertindak saat beroperasi. Tulisan Cahaya Fajar Kaltim dengan pilihan huruf yang mencerminkan kejelasan dan kelembutan perusahaam terhadap melayani masyarakat serta kesungguhan dalam mengatasi krisis listrik yang terjadi didaerah Kalimantan Timur. 2.4 Visi dan Misi Dalam menjalankan fungsinya PT. Cahaya Fajar Kaltim ini memiliki Visi dan Misi sebagai berikut: Visi perusahaan : Membangun keunggulan kompetisi bagi Kalimantan Tinur menuju daerah industri khususnya dalam bidang pengadaan listrik murah Misi perusahaan : Mengatasi kekurangan daya listrik di Kalimantan Timur 8 2.5 General Profile Perusahaan Lokasi : Desa Embalut, Kecamatan Tenggarong Seberang, Kabupaten Kutai Kartanegara Propinsi kalimantan Timur. Area : 140 Ha Lokasi : Desa Embalut, Kecamatan Tenggarong Seberang, Kabupaten Kutai Kartanegara Propinsi kalimantan Timur. Bahan bakar : Batubara Kapasitas : 2 x 25 MW (Operasi) + 1 x 60 MW Lessee : PT Jawa Pos Group & Perusda Kelistrikan (Pemprov. Kaltim) Operator Unit : PT Cahaya Fajar Kaltim Unit : - Unit 1 : November 2008 - Unit 2 : November 2008 - Unit 3 : Agustus 2014 Gambar 2.4 Lokasi PLTU Embalut PT Cahaya Fajar Kaltim (Sumber Mahendra, 2018) 9 2.6 Layout Unit 1, 2 dan Unit 3 Gambar 2.5 Layout Unit1&2, 2x 25 MW dan Unit 3, 1 x 60 MW PT. CAHAYA FAJAR KALTIM (sumber: Said, 2017) 10 2.7 Skema Proses Produksi Pada PT Cahaya Fajar Kaltim terdapat 3 unit pembangkit yang memiliki alur proses pembangkitan tenaga listrik yang hampir sama. Dimulai dari pengangkutan batubara dari pelabuhan hingga terbentuknya uap panas bertekanan tinggi yang digunakan untuk memutar turbin uap sehingga dihasilkannya tenaga listrik yang akan disuplai ke konsumen melalui sistem mahakam. Untuk menggambarkan secara umum alur proses pembangkitan di PLTU Embalut, berikut proses pembangkitan tenaga listrik PLTU Embalut PT Cahaya Fajar Kaltim yang terbagi menjadi beberapa bagian proses, diantaranya coal handling, pembentukan air demineral pada water treatment plant, pembentukan uap panas bertekanan di boiler, dan pembangkitan tenaga listrik di bagian turbin. Gambar 2. 6 Alur Proses Pembangkitan Tenaga Listrik PLTU Embalut (sumber: Said, 2017) 11 2.8 Struktur Organisasi Struktur Organisasi adalah suatu susunan dan hubungan antara tiap bagian serta posisi yang ada pada suatu organisasi atau perusahaan dalam menjalankan kegiatan operasional untuk mencapai tujuan yang di harapakan dan di inginkan. Struktur Organisasi menggambarkan dengan jelas pemisahan kegiatan pekerjaan antara yang satu dengan yang lain dan bagaimana hubungan aktivitas dan fungsi dibatasi. Dalam struktur organisasi yang baik harus menjelaskan hubungan wewenang siapa melapor kepada siapa, jadi ada satu pertanggung jawaban apa yang akan di kerjakan. Untuk penempatan posisi penulis selama melakukan kerja praktek di PLTU Embalut, penulis ditempatkan dibagian Instrument & Control seperti yang dilingkari pada (Gambar 2.7). berikut ini adalah tampilan struktur organisasi PLTU Embalut PT. Cahaya Fajar Kaltim: STRUKTUR ORGANISASI PLTU EMBALUT PT. CAHAYA FAJAR KALTIM Gambar 2.7 Struktur Organisasi PLTU Embalut PT. CAHAYA FAJAR KALTIM (sumber: Said, 2017) 12 Berikut ini adalah tampilan struktur organisasi Departemen Teknik PT. Cahaya Fajar Kaltim: Man. Maintenance supono Plan engineer Marsito Bakat P superinten dent sukidi Mugni F Adm. MTC Dewi Wahyuni Supervisor MW Supervisor EL & Inst. & Inst. Tifanno Ardhie P Erik Santoso Z Foreman MW A. Suhartono B. Eko Suharso Foreman Elektrik Foreman I & C A. Agus Suseno A Muhammad Khahfi B. Ismail B Afrijal Teknisi MW C. Samsir C. Median Akbar a.1 Samsul S NS. Sebastian Ghale C. Arman NS. Hani a.2 Wijiarto a.3 Akhmad. R b.1 Adi Yusmntoro b.2 Abd. Almutholib b.2 Kurniadi Workshop c.1 Muhamad hafifi c.2 M. Sidik Hamdani c.3 Erdiansyah Teknisi Elektrik a.1 Abul Kahar b.1 Firman Sucahyo c.1 Suyud NS: Harun S Teknisi I & C a.1 Syarifuddin b.1 Edi Sujarwo c.1 Iskandar b.2: Reza Supervisor Setiawan EL & Inst. c2: Yayan Mariwiyanto Ns: M Sofwan Ns: Sudarmaji Helper Ns: M. Atinal Z NS: Siswo T NS: Masarnah NS: Riky Kasmayuda Ns: Edi Sukemi Ns: Nurhadi Ns: Putra Bagus P Ns: Robis Z Ns: Brahmono W Gambar 2.8 Struktur Organisasi Departemen Teknik PT Cahaya Fajar Kaltim (sumber: Said, 2017) 13 Sejak 26 Maret 2003 terbentuk struktur organisasi yang efektif dan efisien dengan 5 departemen, yaitu: Departemen Operasional, Sumber Daya Manusia & Umum, Teknik, Keuangan, dan Alat-Alat Berat & Lingkungan. Serta dipimpin satu direktur utama dan dua direktur serta komisaris. A. Departemen SDM & Umum SDM merupakan aset yang sangat penting bagi perusahaan. PT Cahaya Fajar Kaltim mempunyai SDM yang berkualifikasi dan menjadi aset penting bagi perusahaan. Pelatihan-pelatihan telah diadakan untuk meningkatkan kompetensi dan profesionalisme dari SDM seiring dengan kebutuhan perusahaan. B. Departemen Operasional Departemen yang mengoperasikan unit pembangkit dengan bagian-bagian sebagai berikut: 1. Coal Feeding Bagian yang bertugas untuk menyuplai batubara ke boiler unit. 2. Water Treatment Plant dan Laboraturium Bagian yang bertugas untuk memproduksi air bersih dan air demineral yang digunakan untuk pembangkit, sekaligus pada bagian ini terdapat laboraturium yang difungsikan untuk menganalisa kualitas air dan batubara. 3. Boiler Bagian yang mengoperasikan mesin boiler atau ketel uap dengan menjaga kualitas uap yang akan digunakan menggerakkan turbin uap. 4. Turbin dan Generator Bagian yang mengoperasikan mesin turbin dan mengontrol pembebanan pada generator serta menjalin komunikasi dengan PLN AP2B (Area Pengatur dan Penyaluran Beban) Balikpapan. C. Departemen Teknik Bagian teknik merupakan bagian yang bertanggung jawab atas pelaksanaan segala hal yang menyangkut kegiatan bersifat teknis yang dilakukan terhadap 14 unit pembangkit tenaga listrik dan unit-unit pendukungnya. Bagian–bagian Departemen Teknik sebagai berikut: 1. Millwright Bagian yang bertugas untuk melakukan perawatan dan perbaikan mesin yang meliputi seluruh area pembangkit. 2. Electric Bagian yang bertugas untuk melakukan perawatan dan perbaikan yang berhubungan terhadap kelistrikan dan jaringan. 3. Instrumen & Control (I&C) Bagian yang bertugas untuk melakukan perawatan dan perbaikan sistem kontrol dan peralatan instrumentasi yang meliputi seluruh area pembangkit. D. Departemen Keuangan Bagian Keuangan bertanggung jawab atas segala hal yang menyangkut kondisi keuangan pada kas perusahaan. Bagian ini terdiri dari unit anggaran dan keuangan serta unit akuntansi. E. Departemen Alat-Alat Berat & Lingkungan Departemen yang bertugas untuk menangani alat-alat berat, baik perawatan maupun maintenance. Pada departemen ini, sekaligus menangani pembongkaran batubara dari ponton ke coal storage. Dan pengendalian dampak lingkungan (pengontrolan terhadap kualitas limbah dan penanganannya). 2.9 Tenaga Kerja dan Waktu Kerja Waktu kerja bagi karyawan PT Cahaya Fajar Kaltim dibagi menjadi dua, yaitu karyawan shift dan non shift. Untuk non shift lama jam kerja dari hari senin sampai jumat adalah 8 jam dimulai dari pukul 08.00 WITA sampai dengan 16.00 WITA, sedangkan pada hari sabtu lama jam kerja adalah 5.5 jam terhitung dari pukul 08.00 WITA sampai dengan 13.30 WITA. Untuk pekerja shift, terdapat pembagian kerja menjadi shift A, shift B, dan shift C. Dimana shift A bekerja dari pukul 07.00 – 15.00 WITA, shift B dari pukul 15.00 – 15 23.00 WITA, dan shift C dari pukul 23.00 – 07.00 WITA. Jam kerja ini berlaku untuk setiap hari, dimulai dari hari senin - minggu. 2.10 Fasilitas Karyawan Pihak PT Cahaya Fajar Kaltim memberikan beberapa fasilitas demi kesejahteraan untuk setiap karyawannya. Fasilitas-fasilitas yang disediakan adalah sebagai berikut A. Fasilitas Tempat Tinggal PT Cahaya Fajar Kaltim menyediakan fasilitas berupa mess bagi para pekerja PLTU Embalut yang berada di dalam area pembangkit. Adapun berikut dokumentasi area mess pekerja PLTU Embalut : Gambar 2.9 Fasilitas Tempat Tinggal PT Cahaya Fajar Kaltim B. Fasilitas Klinik Fasilitas kesehatan berupa klinik 24 jam juga disediakan oleh pihak PT Cahaya Fajar Kaltim guna menunjang adanya perawatan yang terjangkau dan tidak jauh dari area pembangkit, adanya fasilitas ini memungkinkan penangan yang cepat jika terjadi kecelakaan kerja pada karyawan PLTU Embalut. Klinik ini berada pada area depan 16 PLTU Embalut lebih tepatnya disebelah kantor utama PT Cahaya Fajar Kaltim. Berikut dokumentasi Klinik PT Cahaya Fajar Kaltim : Gambar 2.10 Klinik PLTU Embalut C. Fasilitas Tempat Ibadah (Masjid) Pada area PLTU Embalut juga terdapat sebuah rumah ibadah yakni masjid yang biasa digunakan pegawai dan warga sekitar untuk beribadah. Berikut dokumentasi Masjid Nur Al-Fajr PLTU Embalut : Gambar 2.11 Masjid Nur Al-Fajr 17 D. Fasilitas Pelabuhan Kapal Pada area PLTU juga terdapat pelabuhan batu-bara dan pelabuhan untuk kapal kecil yang dapatdigunakan oleh karyawan untuk trasportasi via sungai untuk berangkat menuju area PLTU. Berikut dokumentasi area pelabuhan PLTU Embalut : Gambar 2.12 Fasilitas Pelabuhan PT Cahaya Fajar Kaltim E. Fasilitas Olahraga Pada area PLTU juga disediakan beberapa fasilitas olahraga seperti fitness center, lapangan tenis, lapangan sepak bola dan lapangan futsal. Berikut beberapa dokumentasi fasilitas olahraga pada area PLTU yang biasa digunakan oleh pegawai PLTU Embalut : Gambar 2.13 Lapangan Tenis PLTU Embalut 18 BAB III LANDASAN TEORI 3.1 Sistem Pembangkitan Energi Listrik Sistem pembangkitan energi listrik adalah sebuah sistem yang terdiri dari beberapa komponen yang bekerja sama untuk membangkitkan atau menciptakan energi listrik. Dalam sistem pembangkitan energi listrik biasanya terdiri dari sebuah generator yang mana akan mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Energi mekanis yang di konversikan oleh generator menjadi energi listrik, berasal dari putaran rotor yang digerakan atau terhubung dengan turbin yang berputar. Dapat di lihat pada Gambar 3.1. Gambar 3.1 Proses Pembangkitan Energi Listrik (sumber: Bekti,2017) Turbin dalam sistem pembangkitan terdapat 2 jenis yaitu turbin mekanis dan juga turbin uap. Turbin mekanis biasa digunakan pada PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air) dan PLTB (Pembangkit Listrik Tenaga Bayu atau Angin) sedangkan, turbin uap biasa digunakan pada pembangkit listrik yang menggunakan bahan bakar fosil seperti PLTG (Perusahaan Listrik Tenaga Gas), PLTU (Perusahaan Listrik Tenaga Uap), dan PLTD (Perusahaan Listrik Tenaga Diesel) ,. Sistem pembangkitan energi listrik di PLTU Embalut ini menggunakan batu bara sebagai bahan bakar utama dalam proses pembangkitan energi listrik. Batu bara tersebut akan digunakan untuk melakukan proses pembakaran pada turbin sehingga turbin akan berputar untuk memutar rotor generator. Dalam proses pembangkitan energi listrik di PLTU Embalut, ada beberapa komponen yang digunakan seperti Turbine & Generator yang merupakan Komponen utama, exciter, boiler dan lain-lain. 19 3.2 Komponen-Komponen Sistem Pembangkitan Energi Listrik Tenaga Uap Komponen-komponen yang digunakan dalam sistem pembangkitan energi listrik terdiri sebagai berikut: 3.2.1 Turbin Turbin uap adalah mesin turbo (mesin berputar) yang berfungsi sebagai penggerak utama dengan prinsip mengubah energi panas (entalpi) menjadi energi kinetik (energi rotasi). Di mana pada PLTU poros turbin terhubung dengan generator untuk mengubah energi Mekanis menjadi energi Listrik. Poros turbin, lansung atau dengan bantuan roda gigi reduksi. A. Prinsip Kerja Turbin Uap Secara singkat prinsip kerja turbin uap adalah sebagai berikut : 1. Uap masuk kedalam turbin melalui nosel. Didalam nosel energi panas dari uap dirubah menjadi energi kinetis dan uap mengalami pengembangan.Tekanan uap pada saat keluar dari nosel lebih kecil dari pada saat masuk ke dalam nosel, akan tetapi sebaliknya kecepatan uap keluar nosel lebih besar dari pada saat masuk ke dalam nosel. Uap yang memancar keluar dari nosel diarahkan ke sudu-sudu turbin yang berbentuk lengkungan dan dipasang disekeliling roda turbin. Uap yang mengalir melalui celah-celah antara sudu turbin itu dibelokkan kearah mengikuti lengkungan dari sudu turbin. Perubahan kecepatan uap ini menimbulkan gaya yang mendorong dan kemudian memutar roda dan poros turbin. 2. Jika uap masih mempunyai kecepatan saat meninggalkn sudu turbin berarti hanya sebagian yang energi kinetis dari uap yang diambil oleh sudu-sudu turbin yang berjalan. Supaya energi kinetis yang tersisa saat meninggalkan sudu turbin dimanfaatkan maka pada turbin dipasang lebih dari satu baris sudu gerak. Sebelum memasuki baris kedua sudu gerak. Maka antara baris pertama dan baris kedua sudu gerak dipasang satu baris sudu tetap (guide blade) yang berguna untuk mengubah arah kecepatan uap, supaya uap dapat masuk ke baris kedua sudu gerak dengan arah yang tepat. 20 3. Kecepatan uap saat meninggalkan sudu gerak yang terakhir harus dapat dibuat sekecil mungkin, agar energi kinetis yang tersedia dapat dimanfaatkan sebanyak mungkin. 4. Dengan demikian effisiensi turbin menjadi lebih tinggi karena kehilangan energi relatif kecil. Gambar 3.2. 3D Turbin Uap (sumber:Said, 2017) 3.2.2 GENERATOR. Generator listrik adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Prinsip kerja generator memanfaatkan induksi elektromagnetik untuk membangkitkan listrik sesuai dengan Hukum Faraday. Apabila suatu penghantar listrik digerakkan didalam suatu medan magnet, maka pada penghantar listrik itu akan muncul gaya gerak listrik (GGL) yang dinyatakan dalam satuan Volt. Pada generator, energi listrik dibangkitkan dengan cara menggerakkan kumparan penghantar listrik memotong medan magnet sehingga dibangkitkan GGL yang bisa disalurkan untuk energi listrik sehari-hari. Pada generator, baik kumparan ataupun magnet bisa diposisikan pada posisi rotor atau stator, tergantung jenis generatornya. Pada generator jenis Kutub Dalam, kutub magnet atau kumpuran medan magnet (jika menggunakan magnet induksi listrik), diletakkan 21 pada bagian rotor / bagian yang berputar. Sedangkan pada generator Kutub Luar, kutub magnet atau kumpuran medan magnitnya terletak pada posisi sebagai stator/ bagian yang diam. Selain itu, jenis-jenis generator dapat pula digolongkan berdasarkan beberapa kriteria sebagai berikut: 1. Berdasarkan Putaran Medan Magnit terhadap rotor: Generator Sinkron: kecepatan putaran medan magnitnya sama dengan kecepatan putaran rotornya. Generator Asinkron: kecepatan putaran medan magnitnya tidak sama dengan kecepatan putaran rotornya. 2. Berdasarkan jenis arus yang dibangkitkan Generator arus searah (DC) Generator arus bolak balik (AC) 3. Berdasarkan dari jenis fasa gelombangnya Generator AC 3 fasa Generator AC 1 fasa. Hampir semua energi listrik dibangkitkan dengan menggunakan mesin sinkron. Generator sinkron (sering disebut alternator) adalah mesin sinkron yang digunakan untuk mengubah daya mekanik menjadi daya listrik. Generator sinkrondapat berupa generator sinkron tiga fasa atau generator sinkron AC satu fasatergantung dari kebutuhan. A. Konstruksi Generator Sinkron Pada generator sinkron, arus DC diterapkan pada lilitan rotor untuk mengahasilkan medan magnet rotor. Rotor generator diputar oleh prime mover/penggerak utama menghasilkan medan magnet berputar pada mesin. Medan magnet putar ini menginduksi tegangan tiga fasa pada kumparan stator generator. Rotor pada generator sinkron pada dasarnya adalah sebuah elektromagnet yang besar. Kutub medan magnet rotor dapat berupa salient (kutub sepatu) dan non salient (rotor silinder). Gambaran bentuk kutup sepatu generator sinkron diperlihatkan pada gambar di bawah ini. 22 (a) (b) Gambar 3.3 Gambaran bentuk (a) rotor Non-salient (rotor silinder), (b) penampang rotor pada generator sinkron (sumber:Said, 2017) Pada kutub salient, kutub magnet menonjol keluar dari permukaan rotor sedangkan pada kutub non salient, konstruksi kutub magnet rata dengan permukaan rotor. Rotor silinder umumnya digunakan untuk rotor dua kutub dan empat kutub, sedangkan rotor kutub sepatu digunakan untuk rotor dengan empat atau lebih kutub. Pemilihan konstruksi rotor tergantung dari kecepatan putar prime mover, frekuensi dan rating daya generator. Generator dengan kecepatan 1500 rpm ke atas pada frekuensi 50 Hz dan rating daya sekitar 10MVA menggunakan rotor silinder. Sementara untuk daya dibawah 10 MVA dan kecepatan rendah maka digunakan rotor kutub sepatu. Gambar 3.4 Rotor salient (kutub sepatu) pada generator sinkron (sumber:Said, 2017) 23 Arus DC disuplai ke rangkaian medan rotor dengan dua cara: 1. Menyuplai daya DC ke rangkaian dari sumber DC eksternal dengan sarana slip ring dan sikat. 2. Menyuplai daya DC dari sumber DC khusus yang ditempelkan langsung pada batang rotor generator sinkron. B. Prinsip Kerja Generator Sinkron Jika sebuah kumparan diputar pada kecepatan konstan pada medan magnethomogen, maka akan terinduksi tegangan sinusoidal pada kumparan tersebut. Medan magnet bisa dihasilkan oleh kumparan yang dialiri arus DC atau oleh magnet tetap. Pada mesin tipe ini medan magnet diletakkan pada stator (disebut generator kutub eksternal / external pole generator) yang mana energi listrik dibangkitkan pada kumparan rotor. Hal ini dapat menimbulkan kerusakan pada slip ring dan karbon sikat, sehingga menimbulkan permasalahan pada pembangkitan daya tinggi. Untuk mengatasi permasalahan ini, digunakan tipe generator dengan kutub internal (internal pole generator), yang mana medan magnet dibangkitkan oleh kutub rotor dan tegangan AC dibangkitkan pada rangkaian stator. Tegangan yang dihasilkan akan sinusoidal jika rapat fluks magnet pada celah udara terdistribusi sinusoidal dan rotor diputar pada kecepatan konstan. Tegangan AC tiga fasa dibangkitan pada mesin sinkron kutub internal pada tiga kumparan stator yang diset sedemikian rupa sehingga membentuk beda fasa dengan sudut 120°. Bentuk gambaran sederhana hubungan kumparan 3-fasa dengan tegangan yang dibangkitkan diperlilhatkan pada gambar di bawah ini. Gambar 3.5. Gambaran sederhana kumparan 3-fasa dan tegangan yang dibangkitkan (sumber:Said, 2017) 24 Pada rotor kutub sepatu, fluks terdistribusi sinusoidal didapatkan dengan mendesain bentuk sepatu kutub. Sedangkan pada rotor silinder, kumparan rotor disusun secara khusus untuk mendapatkan fluks terdistribusi secara sinusoidal. Untuk tipe generator dengan kutub internal (internal pole generator), suplai DC yang dihubungkan ke kumparan rotor melalui slip ring dan sikat untuk menghasilkan medan magnet merupakan eksitasi daya rendah. Jika rotor menggunakan magnet permanen (PMG/Permanen Magnet Generator), maka slip ring dan sikat karbon tidak begitu diperlukan. 3.2.3 EXCITER Sistem eksitasi adalah sistem pasokan listrik DC sebagai penguatan pada generator listrik atau sebagai pembangkit medan magnet, sehingga suatu generator dapat menghasilkan energi listrik dengan besar tegangan keluaran generator bergantung pada besarnya arus eksitasinya. Sistem ini merupakan sistem yang vital pada proses pembangkitan listrik dan pada perkembangannya, sistem Eksitasi pada generator listrik ini dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu: A. Sistem Eksitasi Dengan Menggunakan Sikat (brush excitation) Gambar 3.6. Gambar Generator Synkron 3 Phasa dengan Brush Exitation (sumber:Said, 2017) 25 B. Sistem Eksitasi Tanpa Sikat (brushless excitation). Gambar 3.7. Gambar Generator Synkron 3 Phasa dengan Brush Exitation (sumber:Said, 2017) “Brushless System”, pada sistem ini penyearah dipasangkan diporos yang berputar dengan rotor, sehingga tidak dibutuhkan sikat arang dan slipring. Karena Penggunaan sikat atau slip ring untuk menyalurkan arus excitasi ke rotor generator mempunyai kelemahan yaitu besarnya arus yang mampu dialirkan pada sikat arang relatif kecil. 3.2.4 COAL HANDLING SYSTEM PLTU CFK (Cahaya Fajar Kaltim) merupakan pembangkit listrik tenaga uap dengan menggunakan bahan bakar batu bara. Batu bara sebagai bahan bakar utama yang dipakai di unit pembangkitan memerlukan penanganan yang baik. Sistem penanganan batu bara ini disebut Coal handling system dan tujuan akhir dari sistem ini adalah tercapainya pengisian coal bunker secara optimal dan kontinyu. Coal handling system meliputi sistem transportasi batu bara dari dermaga menuju ke stock pile/Coal Storage dan sampai ke Coal Bunker. Coal handling system di CFK menggunakan Belt Conveyor System. 26 A. VIEW COAL HANDLING SYSTEM (SISTEM PLC) Gambar 3.8. View Control Coal handling system (sumber:Said, 2017) Batu bara dari ponton yang bersandar di dermaga CFK, selanjutnya akan dilakukan draft awal oleh pihak surveyor independent untuk memperkirakan tonase batu bara yang datang. Kemudian pembongkaran akan dilakukan dengan alat berat yaitu excavator, melalui conveyor #1, #2 dan #3 (conveyor pembongkaran/unloading), sampai dengan tempat penyimpanan batu bara (Coal Storage/Stock pile). Selama proses pembongkaran akan dilakukan pengambilan sampling batu bara untuk menentukan kualitas yang diterima. Dan setelah proses pembongkaran akan dilakukan draft akhir (Final Draft) dari pihak surveyor independent yang awal melakukan draft tersebut, untuk mengkoreksi nilai plus atau minus dari data hasil draft awal atau menetapkan hasil tonase yang sebenarnya. Dari coal storage dengan menggunakan alat berat excavator atau whee loader, batu bara dituangkan ke dalam hopper kemudian ditransfer melalui conveyor #4 atau menggunakan conveyor By Pass untuk proses selanjutnya perhatikan gambar 3.8 view control coal handling system. Untuk proses start pengisian batu bara di coal bunker, proses diawali dengan menentukan coal bunker dari boiler unit #1 dan #2 yang akan di isi. Karena system interlock pada coal handling system, start conveyor diawali dengan menjalankan conveyor #9 (A & B) kemudian conveyor #8 (A & B) selanjutnya unit crusher dan conveyor #7 (A & B), kemudian conveyor bypass. Atau dapat juga dari conveyor #7 27 (A & B) kemudian conveyor #6 (A & B) lalu conveyor #5 (A & B) apabila menggunakan conveyor #4. B. ALUR KOORDINASI BAGIAN COAL HANDLING DENGAN BAGIAN TERKAIT Unloading/A2B (Alat-alat berat) LAB Kualitas Batu Bara Ponton Pembongkaran Batu Bara Ponton Pengisian Coal Bunker COAL HANDLING BOILER Level Coal Bunker Kritis /Blending Batu Bara Gambar 3.9. Alur koordinasi bagian coal handling dengan bagian terkait. (sumber:Said, 2017) 3.2.5 BOILER A. Boiler Unit 1 Dan 2 Boiler unit 1 dan 2 ialah boiler jenis Pulverized Coal Combustion (PCC). Pada boiler jenis ini batu bara akan digiling terlebih dahulu dengan menggunakan coal pulverizer yang biasa disebut fan mill/coal mill (pada boiler unit 1 dan 2 digunakan tipe fan mill) sampai berukuran 200 mesh (diameter 74 μm), kemudian bersama dengan udara pembakaran disemprotkan ke ruang pembakaran (furnace) boiler untuk dibakar. Pembakaran metode ini sensitif terhadap kualitas batu bara yang digunakan, terutama sifat ketergerusan (grindability), sifat slagging, sifat fauling, dan kadar air (moisture content). Batu bara yang baik untuk boiler PCC adalah batu bara yang memiliki sifat ketergerusan dengan HGI (Hardgrove Grindability Index) di atas 40 dan kadar air kurang dari 30%, serta rasio bahan bakar (fuel ratio) kurang dari 2. 28 Adapun pada boiler unit 1 dan 2 memiliki tipe dan jenis yang sama karena keduanya di produksi oleh perusahaan manufaktur yang sama yakni Sichuan Boiler Works. Berikut dokumentasi berupa foto boiler unit 2 PLTU Embalut Gambar 3.10 Boiler Unit 2 PLTU Embalut B. Peralatan Instrumentasi Dan Sistem Kontrol Pada Heat System Boiler Unit 1 Dan 2 Pada pengoperasian boiler unit 1 dan 2 diperlukan adanya suatu sistem kontrol dan peralatan instrumentasi guna tercapainya proses yang diinginkan dan pengendalian sistem yang andal, beberapa peralatan instrumentasi yang lazim digunakan ialah peralatan pengukuran berupa sensor, peralatan pengiriman data pengukuran berupa transmitter serta peralatan pengendali seperti control valve, controller serta MOV (gambar 3.15). Data-data pengukuran oleh sensor dilapangan (lokasi sensor di lapangan biasa disebut lokal) selanjutnya akan dikirim melalui transmitter dari besaran ukur menjadi sinyal elektrik dengan skala 4-20 mA, Data-data tersebut berikutnya akan dipantau dan dikendalikan oleh operator pada ruang DCS unit 1 dan 2 setelah sinyal dari transmitter diolah pada port I/O dan dikonversikan kedalam bentuk tampilan data pada HMI (Human Machine Interface) . Untuk memahami lebih lanjut mengenai peralatan instrumentasi dan sistem kontrol pada heat system unit 1 dan 2 akan dipaparkan lebih lanjut pada subbab berikutnya. C. Distributed Control System (DCS) Unit 1 Dan 2 Pada unit 1 dan 2, ruang DCS (Distributed Control System) berada pada satu ruangan yang sama (Gambar 3.11). Pada ruang DCS unit 1 dan 2 terbagi menjadi 2 bagian 29 yakni 1 bagian ruangan untuk operator dan PC display sedangkan ruangan lainnya berisi I/O cabinet serta ETS (Emergency Trip System) unit 1 dan 2. Ruang operator DCS berisi beberapa komputer yang tiap unitnya digunakan untuk menampilkan sistem pengendalian dan pemantauan unit proses yang ada mulai dari boiler, turbin, cooling tower, ESP, dan unit-unit proses lainnya pada PLTU Embalut. Sistem yang digunakan untuk menampilkan dan mengendalikan unit-unit yang ada di lapangan pada komputer biasa disebut HMI (Gambar 3.12). Pada unit 1 dan 2 merk HMI yang digunakan ialah Hollysys buatan hollysis Hangzhou Automation. Selain komputer untuk operator terdapat pula komputer untuk engineer dan manager departemen pada bagian belakang daerah kerja operator. Lalu ruangan lainnya pada ruang DCS ialah ruang panel yang berisi I/O cabinet serta panel ETS. I/O cabinet sendiri ialah sebuah lemari panel berisi port input yang berasal dari sinyal pengukuran sensor di lokal yang telah dikonversi oleh transmitter dan port output yang digunakan sebagai input pada HMI yang selanjutrnya digunakan oleh operator untuk memantau dan mengontrol unit proses sesuai dengan diagram yang ada pada tampilan HMI (Gambar 3.14). ETS sendiri merupakan sistem yang digunakan sebagai proteksi pada sistem dan jika terjadi gangguan akan secara otomatis membuat sistem trip (Gambar 3.13). Berikut dokumentasi pada ruang DCS unit 1 dan 2 yang berhasil didokumentasikan : Gambar 3.11 Ruang DCS unit 1 dan 2 30 Gambar 3.12 Tampilan HMI pada DCS unit 1 dan 2 Gambar 3.13 ETS unit 1 dan 2 31 Gambar 3.14 I/O Port Cabinet pada DCS unit 1 dan 2 D. Peralatan Instrumentasi Pada Sistem Uap Boiler Unit 1 Dan 2 Pada suatu sistem proses pada PLTU Embalut diperlukan peralatan instrumentasi yang digunakan untuk menjaga agar proses berjalan sesuai dengan SOP (Standar Operasional Prosedur) dan sesuai dengan spesifikasinya. Beberapa contoh peralatan instrumentasi yang biasa digunakan untuk melakukan proses pengukuran dan pengendalian pada sistem uap boiler 1 dan 2 antara lain ialah sensor, berupa sensor temperatur yang biasa disebut RTD (Resistance Temperature Dependent). RTD pada unit 1 dan 2 biasa ditempatkan pada inlet dan outlet uap pada elemen-elemen proses seperti superheater dan steam drum. Lalu peralatan instrumentasi lain yang biasa digunakan ialah transmitter (Gambar 3.16), alat tersebut digunakan untuk mengkonversi sinyal ukur oleh alat-alat ukur dilapangan menjadi sinyal elektrik dengan skala 4-20 mA yang selanjutnya akan dikirim menuju I/O cabinet yang berada pada DCS untuk selanjutnya diolah dan ditampilkan pada HMI. HMI sendiri merupakan suatu sistem perangkat lunak yang digunakan untuk menjadi tampilan mesin dan proses pada PLTU Embalut beserta variabel-variabel proses yang dapat dikontrol agar sesuai dengan SOP dan spesifikasi yang telah ditentukan oleh departemen produksi dan departemen teknik PLTU Embalut. 32 Selain itu terdapat pula peralatan instrumentasi yang berguna untuk menjalankan kerja sesuai dengan variabel yang diatur oleh operator pada DCS. Peralatan ini biasa disebut sebagai aktuator. Aktuator yang biasa digunakan pada unit 1 dan 2 ialah aktuator jenis elektrik (Gambar 3.17) dan aktuator pneumatic (Gambar 3.18). Aktuator elektrik biasa digunakan untuk mengatur katup-katup kontrol (Control valve) pada elemen-elemen proses dengan tujuan mengatur aliran fluida agar temperatur keluaran elemen proses sesuai dengan spesifikasi, sedangkan aktuator pneumatik diguakan untuk menggerakan peralatan-peralatan maupun katup kontrol sama seperti aktuator elektrik namun berbeda dalam cara kerja saja. Contoh penerapan kedua peralatan tersebut ialah pada pengaturan temperatur superheater unit 1 dan 2, temperatur pada outlet superheater harus berada pada nilai yang aman bagi turbin yakni dibawah nilai rating temperatur suhu turbin. Untuk mengatur variabel tersebut digunakan katup kontrol yang besar kecil (gambar 3.19) bukaannya diatur oleh aktuator sesuai dengan sinyal perintah dari operator DCS. Hal ini dilakukan untuk menjaga variabel proses yakni temperatur agar tidak melebihi nilai rating dari peralatan yakni turbin. Berikut beberapa dokumentasi peralatan instrumentasi yang digunakan pada sistem uap boiler unit 1 dan 2 : Gambar 3.15 MOV (Motor Operated Valve) pada boiler unit 1 dan 2 33 Gambar 3.16 Transmitter Gambar 3.17 Aktuator elektrik 34 Gambar 3.18 Aktuator pneumatik Gambar 3.19 Katup pengendali (control valve) pada superheater unit 1 dan 2 35 E. Boiler Unit 3 Boiler unit 3 dengan tipe “240t/h high-pressure natural circulation” di proyek pengembangan Embalut 1x60 MW Fase II di Kalimantan Timur, Indonesia merupakan boiler bertekanan tinggi dengan sirkulasi alami yang didesain oleh SBWL (Shanghai Boiler Work Limited), beberapa spesifikasi umum boiler jenis ini diantaranya menggunakan jenis bahan bakar batu bara Lignit dalam pembakarannya. Middle-speed Coal mil, sistem positive-pressure cold primary air direct-blowing pulverization dan sistem pembakaran dengan empat sudut tangensial (4-corner tangential), dan tidak ada reheating pada proses pemanasan uap di boiler ini. Pada boiler unit 3 jenis kalor batu bara akan lebih tinggi dibandingkan dengan batu bara yang digunakan pada unit 1 dan 2, hal ini dikarenakan tingkat kapasitas yang lebih besar dari unit 1 dan 2 sehingga diperlukan bahan bakar yang memiliki kalor lebih tinggi agar dapat bekerja secara optimal dan efisien. Berikut dokumentasi berupa foto boiler unit 3 PLTU Embalut. Gambar 3.20 Boiler unit 3 PLTU Embalut 36 Adapun Standar kualitas batubara yang digunakan pada boiler unit 3 ialah sebagai berikut : Tabel 3.1 Standar Kualitas Batu Bara Untuk Boiler Unit 3 Desain Check Check batu bara coal 1 coal 2 % 43.5 38.5 46.5 Har % 4.5 4.2 5.15 As-received oxygen Oar % 12.5 12.9 11.5 4 As-received nitrogen Nar % 0.9 1.4 1.3 5 As-received sulfur Sar % 0.6 0.5 0.55 6 As-received ash content Aar % 6.00 7.50 5.00 Mar % 32 35 30 Vdaf % 45 50 45 43 50 45 4500 4000 5000 No Item Simbol Unit 1 As-received carbon Car 2 As-received hydrogen 3 7 8 9 10 As-received water content Dry ash-free based volatile content Hardgrove grind ability index Gross calorific power HGl Q.gr,ar k.Cal/kg (Said, 2017) Boiler ini memiliki kemampuan penyesuaian yang sangat baik terhadap perubahan kualitas batu bara. Ketika kualitas batu bara aktual menyimpang dari desain, selama perbedaan berada antara range yang disajikan dalam tabel 3.5, boiler dapat beroperasi dengan aman dan stabil dibawah beban BMCR (Boiler Maximum Continuous Rating) 37 Tabel 3.2 Range Perbedaan Kualitas Batu Bara Vdaf Aar Mar Qnet.ar Catatan : Pengecualian untuk Qnet.ar yang merupakan deviasi relatif, ±5% ±5% ±4% ±10% sedangkan untuk parameter yang lain merupakan deviasi yang absolute. (Said, 2017) Sedangkan waktu ignition (Penyalaan) boiler untuk mencapai beban penuh yang memenuhi persyaratan dibawah kondisi start-up normal, Dengan mengacu pada parameter perbedaan temperatur dinding maksimum pada steam drum untuk boiler unit 3 ialah : Tabel 3.3 Waktu Penyalaan Boiler Unit 3 PLTU Embalut Operation status Wall temp. difference and operation conditions Cold Warm Hot Start-Up Start-Up Start-Up 50 48 50 88 123 125 6~8 jam 3~4 jam 1~1.5 jam Wall temperature difference between upper and lower sections of steam drum ℃ Maximum mean temperature rising rate at saturation temperature ℃/h Waktu ignition (Penyalaan) boiler (Said, 2017) F. Peralatan Instrumentasi Dan Sistem Kontrol Pada Heat System (Sistem Uap) Boiler Unit 3 Pada pengoperasian boiler unit 3 diperlukan adanya suatu sistem kontrol dan peralatan instrumentasi guna tercapainya proses yang diinginkan dan pengendalian sistem yang 38 andal, beberapa peralatan instrumentasi yang lazim digunakan ialah peralatan pengukuran berupa sensor, peralatan pengiriman data pengukuran berupa transmitter serta peralatan pengendali seperti control valve, controller serta MOV (gambar 3.25). Data-data pengukuran oleh sensor dilapangan (lokasi sensor di lapangan biasa disebut lokal) selanjutnya akan dikirim melalui transmitter dari besaran ukur menjadi sinyal elektrik dengan skala 4-20 mA, Data-data tersebut berikutnya akan dipantau dan dikendalikan oleh operator pada ruang DCS unit 3 setelah sinyal dari transmitter diolah pada port I/O dan dikonversikan kedalam bentuk tampilan data pada HMI (Human Machine Interface) . Untuk memahami lebih lanjut mengenai peralatan instrumentasi dan sistem kontrol pada heat system unit 3 akan dipaparkan lebih lanjut pada subbab berikutnya. G. Distributed Control System (DCS) Unit 3 Sama seperti ruang DCS pada unit 1 dan 2, ruang DCS unit 3 juga terbagi menjadi 2 bagian yakni 1 bagian ruangan untuk operator dan PC display sedangkan ruangan lainnya berisi I/O cabinet serta ETS (Emergency Trip System) unit 3 (gambar 3.21). Ruang operator DCS berisi beberapa komputer yang tiap unitnya digunakan untuk menampilkan sistem pengendalian dan pemantauan unit proses yang ada mulai dari boiler, turbin, cooling tower, ESP, dan unit-unit proses lainnya pada PLTU Embalut. Sistem yang digunakan untuk menampilkan dan mengendalikan unit-unit yang ada di lapangan pada komputer biasa disebut HMI (gambar 3.22). Pada unit 3 HMI yang digunakan ialah produk dari Supcon buatan China. Selain komputer untuk operator terdapat pula komputer untuk engineer dan manager departemen pada bagian belakang daerah kerja operator. Lalu ruangan lainnya pada ruang DCS ialah ruang panel yang berisi I/O cabinet (gambar3.24) serta panel ETS. I/O cabinet sendiri ialah sebuah lemari panel berisi port input yang berasal dari sinyal pengukuran sensor di lokal yang telah dikonversi oleh Transmitter dan port output yang digunakan sebagai input pada HMI yang selanjutrnya digunakan oleh operator untuk memantau dan mengontrol unit proses sesuai dengan diagram yang ada pada tampilan HMI. ETS sendiri merupakan sistem yang digunakan sebagai proteksi pada sistem dan jika terjadi gangguan akan secara otomatis membuat sistem melakukan.trip. Berikut dokumentasi pada ruang DCS unit 3 yang berhasil didokumentasikan : 39 Gambar 3.21 Ruang DCS unit 3 PLTU Embalut Gambar 3.22 Tampilan HMI pada DCS unit 3 40 Gambar 3.23 Engineer Workstation DCS Unit 3 Gambar 3.24 I/O Cabinet pada DCS 3 H. Peralatan Instrumentasi Pada Sistem Uap Boiler Unit 3 Pada suatu sistem proses pada PLTU Embalut diperlukan peralatan instrumentasi yang digunakan untuk menjaga agar proses berjalan sesuai dengan SOP dan sesuai dengan spesifikasinya. Beberapa contoh peralatan instrumentasi yang biasa digunakan untuk melakukan proses pengukuran dan pengendalian pada sistem uap boiler unit 3 antara lain ialah sensor, berupa sensor temperatur yang biasa disebut RTD (Resistance 41 Temperature Dependent). RTD pada unit 3 biasa ditempatkan pada inlet dan outlet uap pada elemen-elemen proses seperti superheater dan steam drum. Lalu peralatan instrumentasi lain yang biasa digunakan ialah transmitter (gambar 3.26), alat tersebut digunakan untuk mengkonversi sinyal pengukuran oleh alat-alat ukur dilapangan menjadi sinyal elektrik dengan skala 4-20 mA yang selanjutnya akan dikirim menuju I/O cabinet yang berada pada DCS untuk selanjutnya diolah dan ditampilkan pada HMI. HMI sendiri merupakan suatu sistem perangkat lunak yang digunakan untuk menjadi tampilan mesin dan proses pada PLTU Embalut beserta variabel-variabel proses yang dapat dikontrol agar sesuai dengan SOP dan spesifikasi yang telah ditentukan oleh departemen produksi dan departemen teknik PLTU Embalut. Selain itu terdapat pula peralatan instrumentasi yang berguna untuk menjalankan kerja sesuai dengan variabel yang diatur oleh operator pada DCS. Peralatan ini biasa disebut sebagai aktuator. Aktuator yang biasa digunakan pada unit 3 ialah aktuator jenis elektrik (gambar 3.27) dan aktuator pneumatic (gambar 3.28). Aktuator elektrikbiasa digunakan untuk mengatur katup-katup kontrol (Control valve) pada elemen-elemen proses dengan tujuan mengatur aliran fluida agar temperatur keluaran elemen proses sesuai dengan spesifikasi, sedangkan aktuator pneumatik diguakan untuk menggerakan peralatanperalatan maupun katup kontrol sama seperti aktuator elektriknamun berbeda dalam cara kerja saja. Contoh penerapan kedua peralatan tersebut ialah pada pengaturan temperatur superheater unit 3, temperatur pada outlet superheater harus berada pada nilai yang aman bagi turbin yakni dibawah atau sama dengan nilai rating temperatur sudu turbin sesuai nameplate yang tertera pada turbin unit 3. Untuk mengatur variabel tersebut digunakan katup kontrol yang besar kecil bukaannya diatur oleh aktuator sesuai dengan sinyal perintah dari operator DCS, adapun katup kontrol yang digunakan pada desuperheater unit 3 ialah jenis globe. Hal ini dilakukan untuk menjaga variabel proses yakni temperatur agar tidak melebihi nilai rating dari peralatan yakni rating temperatur turbin. Berikut beberapa dokumentasi peralatan instrumentasi yang digunakan pada sistem uap boiler unit 3: 42 Gambar 3.25 MOV (Motor Operated Valve) Pada Boiler Unit 3 Gambar 3.26 Transmitter 43 Gambar 3.27 Aktuator elektrik Gambar 3.28 Aktuator pneumatik 3.3 Sistem Instrumentasi dan Kontrol Pengukuran dan kontrol adalah sistem otak dan syaraf pada setiap pembangkit tenaga listrik modern. Sistem pengukuran dan kontrol memonitor dan mengatur proses-proses yang jika tidak demikian akan sulit untuk mengoperasikan dengan efisien dan aman serta mencapai kualitas yang tinggi dan biaya yang rendah. Proses pengukuran dan kontrol diperlukan dalam proses pembangkit modern sebagai bisnis agar tetap menguntungkan. Untuk meningkatkan mutu, mengurangi emisi, meminimalkan kesalahan manusia dan menurunkan biaya operasi, dan banyak keuntungan lainnya Dengan munculnya fungsi berbasis software dan berkembangnya teknologi di banyak 44 bidang, keahlian, khusus bidang ini telah bercabang menjadi sub-keahlian khusus tersendiri. Pengukuran dan kontrol proses, yang juga umumnya di istilahkan sebagai “Instrumentasi dan Kontrol (Instrumentation and Control)”, telah berkembang dari teknologi manual dan mekanis berturut-turut menjadi teknologi pnumatik, elektronik dan kini teknologi digital. Perancang instrumentasi dan kontrol harus memahami terlebih dahulu proses agar bisa menerapkan sistem kontrol yang diperlukan dengan instrumen yang tepat, pemilihan peralatan instrumentasi dan kontrol mencakup beberapa aspek penting selain teknologi spesifik meliputi : Safety, Safety (keselamatan) harus dianggap sebagai prioritas utama. Material-material yang tidak layak, dapat menyebabkan korosi dan kegagalan materi al yang dapat memicu kebocoran. Semua ukuran dan peralatan kontrol harus diproduksi , diinstal, dan dimaintain sesuai dengan standart ketika ditempatkan pada area yang penuh resiko. Performa, implementasi pengukuran dan peralatan kontrol harus sesuai dengan syarat performa sesuai dengan proses kebutuhan user, seperti akurasi dan kecakapan. Lokasi Peralatan, Semua pengukuran dan peralatan kontrol haru 25 diinstal pada lokasi yang mudah diakses. Sebagai tambahan, user harus mempertimbangkan baik temperature maximum dan minimum lingkungan, dan peralatan elektronik harus dilindungi dari temperature proses. Suplai Udara, Dalam sistem kontrol modern, udara biasanya dibutuhkan untuk mengontrol gerakan katup. Dalam banyak desain, kontrol katup akan berpindah dari posisi aman ketika sistem instrument udara mengalami kegagalan. Instrumen sistem supply udara terdiri dari pembangkitan udara (kompresor), pemanas udara, dan distribusi udara, termasuk penerima udara yang menjaga hilangnya tekanan udara dan independensi pengguna non instrumen udara. 45 Suplai Listrik, dibutuhkan pada semua sistem kontrol modern. Pada kebanyakan aplikasi industri, sangat penting bahwa kualitas dan integritas persediaan tenaga untuk proses komputer dan hardware pelengkap harus dimaintan pada level yang sangat tinggi. Misalnya integritas dapat dicapai menggunakan perlengkapan dengan ukuran yang baik misalnya on-line uninterruptible power supply (UPS), ferroresonant isolating transformer, atau a surge suppressor. Grounding, merupakan bagian yang esensial pada system kontrol modern. Peralatan grounding yang baik akan membantu memastikan kualitas installation dan bebas gangguan operasi. Pengguna harus menerapkan sistem grounding yang disesuaikan dengan aturan dan rekomendasi vendor sistem. Installation And Maintenance, Pengguna harus melihat kemampuan staff pemeliharaan pada pembangkit ketika memilih pengukuran dan peralatan kontrol. Pemeliharaan mungkin harus dilakukan oleh orang kontraktor. Pertimbangan lain termasuk kesulitan dan frekuensi pada kalibrasi, dan kalibrasi juga harus dilakukan oleh penyedia fasilitas. 3.3.1 Sistem Instrumentasi Sistem instrumentasi berfungsi untuk mengetahui dan memantau 26 tingkat keadaan atau kondisi proses suatu sistem yang sedang berlangsung, serta pencatatan dan pendataan parameter prosesnya. Tingkat keadaan atau kondisi proses dapat diketahui dengan cara mengukur dengan sensor atau dan dipantau melalui alat penunjuk atau tampilan . Sistem instrumentasi juga meliputi sistem peringatan alarm, sistem annunsiasi serta sistem penerimaan dan penyimpanan data (data acquisition system), juga sistem tombol ataupun saklar pengoperasian (termasuk monitor operasi – Work/Operator Station). Sistem kontrol memerlukan pengukuran, dan hasil pengkontrolan perlu ditampilkan, sehingga dapat dikatakan bahwa Instrumentasi adalah seni dan pengetahuan tentang pengukuran dan control. 46 3.3.2 Sistem Kontrol Sistem kontrol berfungsi untuk membawa dan mengendalikan proses suatu sistem ke tingkat keadaan atau kondisi yang diinginkan atau dibutuhkan, serta menjaga parameter proses yang penting dalam batasan yang diperbolehkan. Fungsi kontrol adalah menerima masukan (input) dari alat pengukur proses (sensor) dan membandingkan dengan harga/nilai yang diinginkan untuk mendapatkan deviasi yang untuk selanjutnya dikalkulasi menjadi keluaran control yang akan mengatur posisi penggerak. 3.4 Differential Pressure Transmitter Differential Pressure Transmitter adalah salah satu jenis peralatan instrument yang paling banyak digunakan sebagai alat ukur dalam industri, karena Transmitter model ini bisa difungsikan dalam banyak aplikasi seperti untuk mengukur tekanan positip, untuk mengukur tekanan vakum, untuk mengukur perbedaan tekanan, untuk mengukur ketinggian permukaan isi tangki (Level) dan untuk pengukuran laju alir (Flow). Sesuai dengan namanya, prinsif kerja differential pressure Transmitter (Transmitter perbedaan tekanan) yaitu mengukur tekanan pada dua titik, membandingkan besarnya kedua tekanan tersebut lalu menghasilkan output, teknik pengukuran yang banyak digunakan differential pressure Transmitter adalah technology strain gauge, kapasitansi dan vibrating wire atau mechanical resonansi. Output dari sensor secara elektronik dikonversi ke sinyal standar 4-20 mA untuk kemudian dikirimkan ke perangkat monitor atau alat kontrol yang terletak di lokasi aman seperti di ruang kontrol ( control room). Lihat gambar dibawah ini menunjukkan interkoneksi dari differential pressure Transmitter ke peranti monitor di ruang control, gambar hubungan signal seperti inilah yang disebut Instrument Loop Drawing atau disingkat ILD. Gambar 3.29 Instrument Loop Drawing (sumber: http://www.jasaservis.net/mengenal-differential-pressure-transmitter/.html) 47 Differential pressure Transmitter secara umum terbagi atas dua bagian yaitu bagian sensor atau diapraghma dan bagian elektronik yaitu bagian yang memproses signal dan mengeluarkan output. Bagian sensor adalah bagian yang kontak langsung dengan proses yang di ukur, koneksi antara Transmitter dengan proses yang diukur kebanyakan menggunakan tubing yaitu pipa dengan ukuran tertentu yang dapat di bengkokkan sesuai dengan kebutuhan. Selain dengan menggunakan tubing ada juga differential pressure Transmitter yang desainnya menggunakan pipa kapiler dan diaprahma pada ujungnya, pipa kapiler ini sudah dipasang dari pabriknya dan diisi dengan cairan tertentu agar tekanan bisa sampai ke sensor, cairan yang dipakai untuk mengisi pipa kapiler biasanya silikon, glycol, atau glycerine. Karena pengisian cairan kedalam pipa kapiler itu dilakukan dipabrik berdasarkan perhitungan teknis, maka antara Transmitter dan pipa kapiler tidak bisa dipisahkan, demikian pula kebocoran yang mungkin terjadi pada diapragma harus dihindari, kalau tidak maka Transmitter tidak akan bisa digunakan. Gambar dibawah ini memperlihatkan contoh Transmitter yang menggunakan pipa kapiler (B) dengan Transmitter yang harus dipasang dengan menggunakan tubing (A). Gambar 3.30 Transmitter yang menggunakan tubing (A) Transmitter yang menggunakan pipa kapiler (B) (sumber: http://www.jasaservis.net/mengenaldifferential-pressure-transmitter/.html) 48 Bagian sensor selalu memiliki dua sisi yang berlawanan yang disebut sisi tekanan tinggi yang ditandai dengan label H ( High) dan sisi tekanan rendah yang dtandai dengan label L ( Low), dalam pemakaiannya tidak berarti sisi H harus dihubungkan ke bagian proses yang memiliki tekanan tinggi, demikian pula kedua nya tidak berarti harus disambungkan ke bagian proses, tetapi bisa saja salah satu sisinya dibiarkan terbuka ke atmosphere. Untuk mengukur ketinggian isi tangki (Level) caranya dengan menggunakan perhitungan matematik, yaitu konversi besaran tekanan ke besaran Level, dibawah ini adalah formula yang digunakan untuk perhitungan level tersebut. P = ρgh P= tekanan ρ=density zat cair h= ketinggian cairan dalam tangki (m) dari formula tersebut diketahui bahwa dengan mengetahui parameter tekanan dan density cairan maka ketinggian cairan dalam tangki (Level) dapat diketahui. Ada beberapa metode pemasangan differential pressure Transmitter untuk pengukuran level, salah satu contohnya yaitu yang dipakai untuk mengukur tangki terbuka seperti diperihatkan pada gambar di bawah ini, port H dari Transmitter adalah port yang terhubung ke tapping point dari tangki sedang port berlabel L dibiarkan terbuka ke atmosphere. Selain itu, bisa juga mengetahui level air di dalam tangki dengan menggunakan perbandingan, yaitu tekanan yang tinggi – tekanan yang rendah. 49 BAB IV KEGIATAN KERJA PRAKTEK Selama melakukan kegiatan Kerja Praktek di PT. Cahaya Fajar Kaltim PLTU Embalut, peserta kerja praktek diberikan kebebasan untuk mengambil data-data yang diperlukan untuk menunjang penyusunan laporan kerja praktek yang dibuat setelah pelaksanaan kerja praktek selesai. Dalam pelaksanaan kerja praktek peserta dibimbing secara langsung oleh Supervisor bagian Instrumentasi dan Control untuk mempelajari sistem yang ada di PLTU Embalut. Terdapat beberapa kegiatan yang dilakukan peserta baik di dalam maupun di luar ruangan selama berjalannya kegiatan Kerja Praktek. Sebelum membahas tentang kegiatan yang dilakukan selama kerja praktek, akan dibahas tentang “Pemanfaatan Differential Pressure Transmitter pada Level HP Heater di Turbin #3” berikut adalah pembahasannya: 4.1 Pemanfaatan Differential Pressure Transmitter pada Level HP heater di Turbin #3 4.1.1 Cara Kerja Differential Pressure Transmitter Prinsip kerja dari alat ini adalah dengan mengkonversikan beda tekanan (differential pressure) antara sisi bawah fluida dalam bejana/ tabung HP Heater (gambar 4.1) dengan titik acuan, menjadi level fluida yang dimaksud sesuai dengan konstanta yang sudah ditetapkan sebelumnya. Gambar 4.1 HP heater unit #3 50 Gambar 4.2 Transmitter Pada sebuah bejana berisi air yang atapnya terbuka, dapat digunakan sebuah pressure transmitter yang terpasang pada sisi bawah bejana untuk mengukur tekanan air di sisi bawah bejana. Pada sistem ini digunakan beda tekanan antara hidrosatatik head dengan tekanan atmosfer. Dengan membandingkan tekanan yang terbaca dengan tekanan atmosfer tersebut, maka dapat ditentukan ketinggian air dalam bejana tersebut. Tentu saja dengan sedikit penambahan konstanta standard yang telah diketahui sebelumnya. Gambar 4.3 Sensor level air pada bejana terbuka (sumber: https://artikelteknologi.com/sensor-ketinggianlevel-fluida-dalam-bejana-dengan-menggunakansensor-tekanan/ ) 51 Pada prakteknya tidak semua bejana adalah terbuka. Pada boiler misalnya, digunakan bejana yang tertutup untuk menampung air dengan uap air yang bertekanan tinggi. Dalam hal ini digunakanlah DP (Differential Pressure) Transmitter antara sisi bawah bejana dengan atas bejana. DP Transmitter sisi bertekanan tinggi dihubungkan dengan sisi bertekanan bejana bagian bawah yang terhubung dengan sisi air. Sedangkan DP Transmitter sisi tekanan rendah dihubungkan dengan bejana bagian atas yang berisi uap air. Tekanan referensi yang digunakan adalah tekanan uap air, yang harus dijaga agar tidak boleh terisi tekanan air bejana. Sehingga tekanan air yang masuk ke DP Transmitter sisi bawah adalah tekanan hidrostatik bejana, yang selanjutnya dikonversikan menjadi level air dalam bejana tersebut. Gambar 4.4 Level Transmitter pada Bejana Tertutup (sumber: https://artikelteknologi.com/sensor-ketinggianlevel-fluida-dalam-bejana-denganmenggunakan-sensor-tekanan/ ) Ada satu lagi sistem level transmitter yang cocok untuk digunakan pada bejana yang berisi fluida compressible seperti uap air misalnya. Pada sistem ini sisi high pressure transmitter diisi dengan air sesuai dengan gambar di bawah ini. Tekanan yang terbaca pada high pressure transmitter akan dijaga konstan dengan jalan menjaga ketinggian air pada kolom Transmitter di nilai tertentu. Jika terjadi penurunan ketinggian air pada bejana, nilai tekanan pada low pressure transmitterakan turun, yang menyebabkan 52 pembacaan DP Transmitter menurun. Nilai inilah yang menunjukkan pada sistem kontrol bahwa level air di dalam bejana turun. Gambar 4.5 Level Transmitter pada bejana air - uap air (sumber: https://artikel-teknologi.com/sensor-ketinggianlevel-fluida-dalam-bejanadengan-menggunakan-sensor-tekanan/ ) 4.1.2 Cara kalibrasi Differential Pressure Transmitter Tekanan adalah besaran proses yang sangat penting dalam industri oleh karena itu besarnya tekanan pada fasilitas industri harus dimonitor bahkan harus dikendalikan. Untuk keperluan memonitor tekanan tersebut dibutuhkan suatu alat pengukur. Pressure gaugeadalah salah satu jenis perangkat pengukur tekanan, hanya saja pengukuran dengan menggunakan pressure gaugeterbatas pada point –point yang bisa terjangkau, sedangkan jika posisi pengukuran tidak bisa diakses oleh operator seperti pada sebuah reaktor proses di pabrik petrochemical yang mencapai ketinggian puluhan meter atau pada jaringan pipa yang tidak dilengkapi dengan sarana akses yang memadai, maka tidak bisa dipergunakan alat ukur pressure gauge. Untuk pengukuran pada kondisi seperti ini ada peranti instrumentasi yang disebut pressure Transmitter, alat ini bekerja sebagai sensor dan pengirim data dari lokasi pengukuran ke ruang monitor. Prinsip kerja pressure Transmitter yaitu mendeteksi besaran tekanan baik dari proses dengan phasa cair maupun proses dengan phasa gas, kemudian Transmitter ini mengirim data yaitu berupa signal listrik ke perangkat monitor seperti display elektronik, kontroler elektronik atau perangkat instrumentasi terpadu seperti PLC dan DCS. 53 Pressure Transmitter mengirimkan data berupa signal elektronika, signal ini merupakan signal standard, dalam instrumentasi dikenal beberapa macam signal standard seperti signal elektrik, signal pneumatic, signal digital, field bus, profibus, dan lain-lain. Pada differential pressure Transmitter di PLTU Embalut untuk mengukur level HP Heater menggunakan Signal elektrik 4-20mA. Pada umumnya untuk mengkalibrasi instrument dibutuhkan pemeriksaan spesifikasi dari peralatan instrument itu sendiri, jadi sebelum melakukan kalibrasi perlu di buat sebuah data- data dari alat yang akan di kalibrasi misalnya output-nya, input dan range antara keduanya. Untuk kalibrasi differential pressure Transmitter analog, output perangkat harus di kalibrasi lebih dahulu sampai mendapatkan nilai sebesar 0% ( pada arus 4mA) sampai dengan 100% ( pada arus 20mA). Begitu juga yang harus dilakukan pada input Transmitter. Langkah-langkah kalibrasi. 1. Mempersiapkan peralatan kalibrasi yang diperlukan ialah Hand Pump dan Hart Communicator (Kalibrator) 2. Menghubungkan Peralatan kalibrasi hand pump dan hart communicator seperti gambar berikut ini: DOCUMENTING mA METER PM DPT DC VOLT POWER SUPPLY HAND PUMP HART COMMUNICATOR Gambar 4.6 Skema rangkaian peralatan kalibrasi transmitter(http://digdyo.blogspot.com/2013/02/kalibrasi-dp-transmitter-sebagaiflow.html 3. Setelah semua peralatan kalibrasi terpasang pastikan tubing antara handpump, pressure module, dan DP transmitter terpasang dengan benar dan tidak ada 54 kebocoran, agar pressure yang masuk diantara pressure module dan instrument yang akan dikalibrasi bernilai sama. 4. Pastikan tidak ada pressure dengan membuka venting pada handpump dan pilihan zero adjusted pada documenting 5. Inject pressure untuk simulasi menggunakan Hand Pump 6. Tentukan besarnya nilai input pressure untuk keperluan kalibrasi mulai 0% - 100% 7. Setting Flow Transmitter pada Hart Communicator yang menunjukkan Transmitter ini dijadikan sebagai Flow Transmitter. 8. Apabila Output melebihi toleransi maka perlu di adjusting. 9. Langkahnya sama tinggal setting adjusting pada Hart Communicator. Gambar 4.7 Hand Pump dan Hart Communicator 4.1.3 Sistem Proteksi Level HP Heater High pressure heater adalah tabung yang bertekanan tinggi yang digunakan untuk memanaskan air (feedwater) yang akan masuk ke boiler dengan memanfaatkan uap panas intermediate pressure turbin. Tujuan dari high pressure heater adalah mempercepat proses air menjadi uap bertekanan tinggi pada boiler sehingga proses 55 pembakaran pada boiler tidak menghabiskan banyak bahan bakar. Pada dasarnya High pressure heater akan memanaskan air dari suhu 151ºC sampai 253ºC. Pada PLTU Embalut sistem proteksi pada level HP Heater menggunakan pemantauan melalui ruangan DCS menggunakan aplikasi yang bernama “Visual Field”. Cara kerjanya mengontrol buka dan tutup setiap valve yang terhubung ke tabung HP Heater. Gambar 4.8 Tampilan aplikasi Visual Field 4.2 Pengecekan (flashing pressure furnace) B2 Boiler atau ketel uap adalah suatu perangkat mesin yang berfungsi untuk mengubah air menjadi uap. Proses perubahan air menjadi uap terjadi dengan memanaskan air yang berada didalam pipa-pipa dengan memanfaatkan panas dari hasil pembakaran bahan bakar (batu bara). Pembakaran dilakukan secara kontinyu didalam ruang bakar dengan mengalirkan bahan bakar dan udara dari luar. Agar proses pembakaran dapat berjalan dengan baik kondisi tekanan dalam ruang bakar akan dipantau secara kontinyu. Untuk memantau tekanan ruang bakar digunakan Transmitter tekanan. Pengecekan atau flashing pressure furnace merupakan upaya untuk membersihkan tabungan dan pipa 56 jalur tekanan dari dalam boiler menuju ke Transmitter. Langkah-langkah Pengecekan dan flasshing pressure furnace adalah sebagai berikut: a. Memeriksa nilai pembacaan tekanan dalam bahan bakar pada layar monitor komputer kontrol (DCS) dan vakum gauge di lokal. Jika ada salah satu atau beberapa Transmitter memiliki nilai tekanan rendah terhadap transmitter yang lain maka dilakukan flashing. b. Membuka penutup tabung pressure furnace. c. Membersihkan tabung dengan pengeboran kembali pipa jalur tekanan agar debu bekas pembakaran batu bara yang telah membeku dan menempel pada dinding bagian dalam pipa terbuang sehingga dapat dipastikan pipa tidak tersumbat lagi. d. Pemasangan kembali penutup pressure furnace. e. Mengecek kembali hasil pembacaan Transmitter dan vakum gauge jika tidak ada nilai transmitter yang rendah dibandingkan Transmitter yang lainnnya maka dapat dipastikan kondisi semua tabung dan pipa tekanan dalam keadaan baik. Gambar 4.9 Proses flashing pressure furnace 4.3 Cleaning panel control gantry Panel kotrol gantry merupakan tempat beberapa kontaktor motor konveyor gantry dan beberapa koneksi kabel power lampu di sekitar gantry. Panel kontrol tersebut terletak di samping belt konveyor sehingga debu batu bara dari konveyor menempel pada panel 57 sehingga memberikan kondisikan yang membahayakan karena pada kontaktor akan ada percikan api kecil yang bisa memicu terbakarnya debu batubara. Cleaning panel kontrol dilakukan untuk mengantisipasi kebakaran dan kerusakan pada peralatan kontaktor. Gambar 4.10 Cleaning panel kontrol gantry 4.4 Modifikasi limit swith(sirine) bloking gantry PLTU CFK (Cahaya Fajar Kaltim) merupakan pembangkit listrik tenaga uap dengan menggunakan bahan bakar batu bara. Batu bara sebagai bahan bakar utama yang dipakai di unit pembangkitan memerlukan penanganan yang baik. Sistem penanganan batu bara ini disebut Coal handling system dan tujuan akhir dari sistem ini adalah tercapainya pengisian coal bunker secara optimal dan kontinyu. Coal handling system meliputi sistem transportasi batu bara dari dermaga menuju ke stock pile/Coal Storage dan sampai ke Coal Bunker. Coal handling system di CFK menggunakan Belt Conveyor System. Pada coal storage batu bara akan ditampung dan diambil sample untuk pengujian lab. Proses penampungan di coal storage ini mengalami masalah dimana batu bara dari belt konveyor terjatuh diatas atap seng dan menumpuk. Untuk menangani masalah tersebut dilakukan instalasi limit swith yang berfungsi sebagai pendeteksi jatuhnya batu bara diatas seng. Cara kerja dari limit swith ini adalah dengan adanya penumpukan batu bara yang terjatuh diatas seng akan memberikan gaya dorongan pada tangkai limith swith. Dengan terdoronganya tangkai limit switch tersebut akan mengaktifkan sebuah alarm sehingga operator akan mengetahui bahwa ada penumpukan batu bara diatas seng dan segera dilakukan tindakan berupa mematikan motor konveyor atau membersihkan tumpukan batu bara tersebut. 58 Gambar 4.11 Proses pemasangan limit switch gantry 4.5 Perbaikan dan kalibrasi vakum gauge Vakum gauge adalah penunjuk keadaan pembacaan sensor yang ada di lokal. Penggunaan vakum gauge terdapat pada sensor suhu, tekanan dan aliran (flow). Perbaikan dan kalibrasi vakum gauge dilakukan jika nilai nilai penunjuk pembacaan sensor pada vakum gauge salah atau tidak sama dengan pembacaan di ruang kontrol yaitu pada komputer kontrol. Proses kalibrasi vakum gauge adalah memperbaiki hasil pembacaan vakum gauge agar sama dengan nilai alat kalibrasi (alat yang digunakan adalah handpump) langkah-langkah kalibrasi vakum gauge: a. Menghubungkan vakum gauge dengan kalibrator. b. Memberikan tekanan pada vakuum gauge misalkan 200 mPa menggunakan kalibrator. Jika jarum penunjuk pada kalibrator tidak menunjukan 200mPa maka lanjut c. Melepas jarum penunjuk dan disesuaikan dengan mengarahkan ujung jarum pada 200mPa pada vakuum gauge. d. Setelah jarum terpasang, vakum gauge di coba tidak diberi tekanan dan jarum harus menunjukan angka 0 dan dicoba lagi dengan nilai tekanan maksimal pada 59 pada indikator vakum gauge. Misalkan 1500 mPa maka pada kalibrator kita setting 1500 mpa untuk setpoint pada vakum gauge jika jarum vakum gauge menunjukan arah nilai yang benar atau sesuai dengan alat kalibrator maka vakum gauge dalam kondisi baik. Gambar 4.12 Perbaikan pada vakum gauge Gambar 4.13 Kalibrasi pada vakum gauge 60 4.6 Pengecekan dan kalibrasi transmitter flow desuperheater Differensial Pressure Transmitter merupakan Transmitter yang prinsip kerjanya menggunakan perbandingan tekanan. Yaitu perbandingan tekanan rendah dan tekanan yang tinggi. Perbandingan tekanan inilah yang akan diubah menjadi arus 4-20 mA agar sinyal pembacaan dapat terbaca oleh controller. Differensial Pressure Transmitter dapat digunakan sebagai Flow Transmitter, Pressure Transmitter dan Level Transmitter. Transmitter elektronik juga mempunyai mekanisme umpan balik pada sistem keseimbangan gaya untuk mendapatkan ketelitian dan stabilitas yang tinggi. Sistem ini menjaga tetap suatu keseimbangan gaya antara input dan output. Input sinyal atau variable proses dirubah kedalam suatu gaya melalui input transfer element, output sinyal listrik juga suatu gaya akibat dari feedback transfer element. Output akan berubah, yang disebabkan berubahnya beban, akibatnya keseimbangan dari mekanisme Transmitter akan berubah. Jika hal ini terjadi, maka system akan menjadi seimbang kembali melalui mekanisme umpan balik sebagaimana elemen detektor mendeteksi terjadinya kesalahan. Setiap transfer element mempunyai karakteristik yang linear dan oleh karena itu output juga linear dan seimbang dengan sinyal input. Prosedur Kalibrasi Transmitter adalah sebagai berikut: 1. Mempersiapkan peralatan kalibrasi yang diperlukan ialah Hand Pump dan Hart Communicator (Kalibrator) 2. Menghubungkan Peralatan kalibrasi hand pump dan hart communicator seperti pada (gambar 4.6) 3. Setelah semua peralatan kalibrasi terpasang pastikan tubing antara hand pump, pressure module, dan DP transmitter terpasang dengan benar dan tidak ada kebocoran, agar pressure yang masuk diantara pressure module dan instrument yang akan dikalibrasi bernilai sama. 4. Pastikan tidak ada pressure dengan membuka venting pada handpump dan pilihan zero adjusted pada documenting 5. Inject pressure untuk simulasi menggunakan Hand Pump. 6. Tentukan besarnya nilai input pressure untuk keperluan kalibrasi mulai 0% 100% 61 7. Setting Flow Transmitter pada Hart Communicator yang menunjukkan Transmitter ini dijadikan sebagai Flow Transmitter. 8. Apabila Output melebihi toleransi maka perlu di adjusting. 9. Langkahnya sama tinggal setting adjusting pada Hart Communicator. Gambar 4.14 Kalibrasi transmitter desuperheater Tabel 4. 1 Data Kalibrasi Sebelum di Adjusting InputPengukuran Output Pengukuran Output Mbar % Reading (mA) Standard Standard(mA) Error (mA) (%) 0,00 0 4,9300 0,00 4,0000 0,9300 5,00 25 12,8620 50,00 12,0000 0,8620 10,00 50 15,9939 70,71 15,3136 0,6803 15,00 75 17,5296 86,60 17,8560 -0,3264 20,00 100 19,8590 100,00 20,0000 -0,1410 Rata-rata error output pengukuran 0,58794 62 Tabel 4.2 Data Kalibrasi Setelah di Adjusting InputPengukuran Output Pengukuran Output Mbar % Reading (mA) Standard Standard(mA) Error (mA) (%) 0,00 0 4,0100 0,00 4,0000 0,0100 5,00 25 12,0100 50,00 12,0000 0,0100 10,00 50 15,3199 70,71 15,3136 0,0063 15,00 75 17,8496 86,60 17,8560 -0,0064 20,00 100 20,0000 100,00 20,0000 0,0000 Rata-rata error output pengukuran 0,00654 4.7 Perakitan panel kontrol MOV hidrotest boiler 3 MOV hidrotest adalah motor yang digunakan untuk mengerakkan buka dan tutup valve uap tekanan tinggi. Untuk melakukan kontrol buka dan tutup valve diperlukan sebuah panel kontrol yang berfungsi sebagai tempat kontrol pada motor. Pada Kontrol panel terdapat kontraktor sebagai pemutus dan penghubung tegangan listrik yang menggerakkan motor dan juga terdapat beberapa lampu indikasi untuk indikasi valve tertutup, valve terbuka dan ON/OFF panel kontrol. Selain kontaktor dan lampu indikasi pada panel kontrol terdapat juga beberapa tombol untuk mengontrol buka dan tutup valve. Langkah – langkah perakitan panel kontrol ini adalah sebagai berikut: a. Persiapan panel kontaktor, yaitu dengan melepaskan panel kontaktor spare pada rak panel kontrol unit di ruang dcs. b. dilakukan pengecekan pada panel kontrol yaitu dengan memberi sumber tegangan AC 220V, dan mencoba melakukan perintah tutup dan buka valve. c. Melakukan perbaikan pada kontaktor yang tidak berfungsi karena koneksi kabel yang longgar dan beberapa koneksi platina yang karat. d. Membuat casing penutup panel, yaitu memotong plat besi seukuran panel menggunakan gerinda lalu dilas menggunakan las listrik. e. Setelah membuat casing, dilanjutkan dengan pengelasan kaki panel. f. Pemasang panel pada motor valve, yaitu dengan mengelas panel kontrol pada tempat yang sudah ditentukan kurang lebih 5 meter dari motor valve. 63 Gambar 4.15 Pengelasan casing panel kontrol MOV hidrotes 4.8 Pengecekan ATE293 (outlet HP heater) turbin 1 High pressure heater adalah tabung yang bertekanan tinggi yang digunakan untuk memanaskan air (feedwater) yang akan masuk ke boiler dengan memanfaatkan uap panas intermediate pressure turbin. Tujuan dari high pressure heater adalah mempercepat proses air menjadi uap bertekanan tinggi pada boiler sehingga proses pembakaran pada boiler tidak menghabiskan banyak bahan bakar. Pada dasarnya High pressure heater akan memanaskan air dari suhu 151ºC sampai 253ºC. ATE293 adalah sensor Resistence Temperature Detector (RTD) yang digunakan untuk mengukur suhu air setelah dipanaskan dari tabung HP heater. Pengecekan sensor dilakukan berdasarkan laporan dari operator bahwa nilai dari pembacaan sensor dibawah 151 ºC. Langkahlangkah pengecekan: a. Memeriksa koneksi kabel b. Mengukur nilai resitansi sensor menggunakan multimeter. Jika nilai resistansi sensor rendah maka sensor rusak. c. Menggantikan sensor. d. Menghubungkan koneksi kabel dari ruang kontrol ke sensor. 64 Gambar 4.16 Pengecekan sensor RTD ATE293 4.9 Cek pesawat telepon office Pesawat telepon merupakan peralatan yang sangat dibuthkan oleh perusahaan untuk saling berinteraksi dengan orang disekitar kantor dan bahkan berkominkasi keluar perushaan. Pengecekan dilakukan karena pesawat telepon kantor mengalami kerusakan mati total sedangkan semua router dan swith masih aktif (ada power). Langkah – langkah yang dilakukan untuk memeperbaiki pesawat telepon adalah sebagai brikut: a. Pengecekan pada receiver yaitu koneksi kabel menggunakan LAN tester. b. Membuka casing receiver dan membersihkan bagian dalam berupa kipas pendingin, papan circuit dan kabel konektornya karena berdebu. c. Pengecekan pada telepon yang mati total yaitu pengecekan kabel UTP penghubung swith dengan telepon dan konektor kabelnya. d. Ditemukan kabel yang rusak (putus) dan menggantikan kabel dan konektor dengan yang baru. e. Pemasangan kembali kabel, casing dan konektor pada telepon. f. Pengecekan kembali dan pesawat telepon dapat menyala. 65 Gambar 4.17 Perbaikan pesawat telepon office 4.10 Cleaning kamera furnace Kamera furnace adalah kamera yang digunakan untuk melihat kondisi pembakaran batu bara dalam boiler. Cleaning ini merupakan perawatan preventif dari perusahaan menjaga agar kamera tidak tertutupi oleh debu hasil pembakaran. Lagkah – langkah cleaning kamera furnace: a. Melepas kamera dari dinding boiler b. Membuka kaca pada ujung kamera dan dibersihkan menggunakan cairan kontak cleaner. c. Memastikan koneksi kabel pada kamera. d. Pemasangan kembali kamera furnace. e. Pengecekan hasil kamera di ruang dcs. 66 Gambar 4.18 Lensa kamera Furnace 4.11 Flashing IDF A outlet dan IDF A inlet gas pres Inti dari sebuah pembangkit listrik tenaga uap adalah merubah energi kimia menjadi energi listrik, dan bagian terpenting adalah pembakaran pada boiler yang merubah air menjadi superheated steam untuk menggerakkan baling-baling turbin yang di-couple dengan generator dan menghasilkan listrik. Pembakaran pada boiler dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah tekanan yang diatur oleh Furnace Pressure Control berfungsi menjaga tekanan pembakaran boiler tetap di bawah tekanan atmosfer (slightnegative) biasanya sekitar –10 mmH2O, serta mengeluarkan gas hasil pembakaran (fluegas) boiler ke udara bebas oleh Induced Draft Fan dengan mengontrol posisi blade pitch (kipas) dari ID Fan yang dikontrol DCS (Distributed Control System). Untuk menjaga agara proses pembakaran pada boiler berjalan dengan baik maka tekanan udara dalam boiler dikontrol secara kontinyu yaitu dengan menjaga keseimbangan jumlah udara masuk dan keluar dari boiler. Flashing IDF A Inlet dan outlet dilakukan karena nilai tekanan udara yang dihasilkan oleh ID fan terbaca oleh sensor ialah rendah. Langkah – langkah yang dilakukan untuk flashing IDF A Inlet dan Outlet adalah sebagai berkut: 67 1. Melepaskan pipa jalur tekanan dari ID Fan ke transmitter. 2. Membersihkan jalur udara dari ID Fan ke tabung kontrol. Pada tabung kontrol sering terjadi penumpukan debu dari ruangan pembakaran sehingga semakin banyak debu yang menumpuk dan lama akan dibiarkan maka debu akan mengeras. Untuk membersihkan debu yang telah mengeras dalam tabung, akan di cungkil menggunakan tongkat besi dan dipukul menggunakan palu. 3. Membersihkan pipa dengan disemprot dengan angin compressor 4. Memamsang pipa kembali dari ID Fan ke transmitter 4.12 Pengecekan kamera flame detector Flame detector merupakan salah satu alat instrument berupa sensor yang dapat mendeteksi nilai intensitas dan frekuensi api dalam suatu proses pembakaran, dalam hal ini pembakaran dalam Boiler pada pembangkit listrik tenaga uap. Flame detector bisa mendeteksi kedua hal tersebut dikarenakan oleh komponenkomponen pendukung dari flame detector tersebut. Prinsip kerja flame detector adalah dimulai dari bahwa api akan bisa dideteksi oleh keberadaan spectrum Cahaya infra red maupun ultraviolet, dan dari situ semacam sensor dalam .iakan bekerja untuk membedakan spectrum cahaya yang terdapat pada api yang terdeteksi tersebut. Pada pembangkit listrik tenaga uap, flame detektor merupakan salah satu instrumen yang sangat penting untuk mengetahui tingkat intensitas api pada pebakaran batu bara dalam boiler. Salah satu penyebab flame detektor tidak dapat berfungsi dengan baik untuk mendeteksi intensitas api adalah tertutupnya kaca lensa flame detecktor dari debu hasil pembakaran sehingga dilakukan pengecekan untuk merawat dan membersihkan flame detektor ini. Langkah-langkah untuk pengecekan flame detektor adalah sebagai berikut: a. Melepaskan baut pipa dan penutup rangkaian driver flame detektor. b. Mencabut koneksi kabel power dan data yang digunakan untuk mengirim sinyal ke komputer kontrol. c. Melepaskan papan rangkaian driver flame detektor untuk pengecekan sirkuit dan komponen yang rusak. d. Membersihkan papan rangkaian driver dengan disemprotkan larutan kontak cleaner untuk menghilangkan karat dan debu yang menempel. 68 e. Membersihkan kaca/lensa flame detektor dari karatan dan debu dari ruang pembakaran batu bara. f. Setelah papan rangkaian dan lensa dibersihkan maka flame detektor akan dipasang kembali dengan memasang papan ragkaian dan menghubungkan kabel power dan datanya. g. Setelah papan rangkaian, kabel data dan kabel powernya terpasang, langkah terakhir ialah memasang baut kancingan dan penutup flame detektor kembali maka pengecekan flame detektor telah selasai. Gambar 4.19 Papan rangkaian driver flame detektor 69 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Kesimpulan yang didapatkan setelah penyusunan laporan kerja praktek ini adalah sebagai berikut: 1. Kegiatan-kegiatan yang dilakukan di PLTU Embalut khususnya di bagian Instrumentasi dan Control seperti pengecekan/maintenance contohnya seperti pengecekan sensor yang masih berfungsi dengan baik, Kalibrasi contohnya seperti pengkalibrasian differential pressure transmitter, dan perakitan contohnya seperti merakit/memodifikasi limit switch dan panel control MOV (Motor Operated Valve). 2. Tahapan-tahapan proses produksi energi listrik pada PLTU Embalut terdiri dari proses awal penangan bahan bakar di coal handling system, proses produksi di boiler yang merubah air demineral menjadi uap panas bertekanan tinggi, uap panas tersebut memicu sehingga turbin menggerakkan generator yang menggubah energi kinetik menjjadi energi listrik 3. Pemanfaataan differential Pressure Transmitter pada HP Heater digunakan untuk mempermudah pekerja mengetahui besarnya nilai tekanan pada HP Heater dengan cara menghitung perbedaan tekanan pada sisi bawah dan atas tabung HP Heater yang kemudian mengirim sinyal elektrik 4-20 mA pada DCS untuk mengetahui level air yang ada pada tabung HP Heater tersebut. 5.2 Saran Saran yang dapat diberikan pada praktek kerja lapangan ini adalah Untuk lebih meningkatkan kualitas pembelajaran mengenai pembangkitan listrik tenaga uap terutama komponen-komponen yang biasa digunakan untuk sistem kontrol seperti sensor-sensor, bahasa pemrograman, serta praktikum lapangan untuk mengetahui kondisi sebenarnya dari dunia pekerjaan. Selama melaksanakan Praktik Kerja Lapangan hendaknya mahasiswa dapat menjaga nama baik instansi pendidikan yaitu Universitas Mulawarman khususnya Program Studi Teknik Elektro dan instansi tempat mahasiswa melaksanakan Praktik Kerja Lapangan dengan baik. 70 DAFTAR PUSTAKA Adiputra Mahendra dan Azhar Galih, 2018. “Studi Penerapan Metode Proportional Integral Derivative (PID) Pada Sistem Pengendalian Temperature Control Valve Superheater Boiler PLTU Embalut Unit 1, 2, dan 3 PT Cahaya Fajar Kaltim Tenggarong Seberang Kalimantan”. Balikpapan: Institut Teknologi Balikpapan ArtikelTeknologiIndonesia. (2018, 7 Februari). ”Sensor Ketinggian/Level Fluida Dalam Bejana Dengan Menggunakan Sensor Tekanan”. Diakses 31 Agustus 2018, dari https://artikel-teknologi.com/sensor-ketinggianlevel-fluida-dalam- bejana-dengan-menggunakan-sensor-tekanan/ Jasaservis. (2015, 26 Desember).“Memahami Fungsi Differential PressureTransmitter”. Diakses 4 September 2018, dari http://www.jasaservis.net/mengenal-differentialpressure-Transmitter/.html Nurdianto, Bangkit Bekti. ”Laporan Kerja Praktek KSO PT. Energi Prima SejahteraPT. Wika Rekayasa Kontruksi PLTG Sanipah 2 x 41 MW Teluk Pamedas, Samboja, Kutai Kartanegara, Kalimantan Timur”. Samarinda: Universitas Mulawarman Said, Nur Ali. 2017. Buku Panduan Operator DCS Unit #3. Tenggarong : PT. Cahaya Fajar Kaltim Santoso, Didgyo Niti.( 2013, 7 Februari). “Kalibrasi D/P Transmitter Sebagai Flow Transmitter”. Diakses 4 September 2018, Dari http://digdyo.blogspot.com/2013/02/kalibrasi-dp-Transmitter-sebagai-flow.html 71
