Sistem Kontrol pada Pembangkit Listrik ( jilid 1 )

             Dalam suatu sistem pembangkit listrik, dibutuhkan sistem kontrol maupun instrumentasi supaya pembangkitan energi dapat berjalan optimal dan menghasilkan energi sesuai target yang sudah ditetapkan. Sistem kontrol pada pembangkit listrik juga berperan untik menjaga keamanan dan stabilitas sistem. Namun, untuk mengerti sistem kontrol pada pembangkit listrik perlu juga mengetahui mengenai sistem pembangkitan listrik itu sendiri.

              Hal utama yang perlu diketahui tentang sistem pembangkit listrik yaitu mengenai komponen - komponen pada sistem pembangkitan itu sendiri, komponen utama yang dibutuhkan adalah Generator. Generator berfungsi untuk menghasilkan listrik, dengan cara mengkonversi aliran uap bertekanan yang berfungsi memutar rotor turbine (pada steam turbine generator) diteruskan untuk memutar rotor generator sehingga menjadi energi listrik. Generator sendiri terdiri dari stator yaitu bagian magnet generator yang statis, serta rotor yaitu kumparan yang bergerak. Prinsip kerja dari generator adalah Hukum Faraday. Hukum Faraday menyatakan bahwa suatu medan magnet yang berubah terhadap waktu akan menghasilkan suatu medan listrik. Pada generator sendiri, Hukum Faraday dapat terjadi karena adanya pergerakan rotor pada suatu medan magnet tertentu yang terjadi karena adanya stator. Pergerakan kawat tersebut menyebabkan adanya perubahan medan magnet yang terjadi seiring waktu. Dari perubahan medan magnet tersebutlah medan listrik dihasilkan

Cara Kerja Generator

Agar generator dapat menghasilkan listrik, dibutuhkan suatu penggerak rotor yaitu turbin. Turbin berguna untuk menyalurkan energi mekanik ke generator. Turbin dapat dibedakan berdasarkan media penggeraknya, yaitu dengan uap, gas, maupun air. Turbin uap pada dasarnya terdiri dari dua jenis, yaitu turbin reaksi dan turbin impuls. Dua jenis turbin uap ini memiliki perbedaan pada mekanisme penggerakkan turbin oleh aliran uap. Pada turbin impuls, turbin memanfaatkan gaya impuls dari uap berkecepatan tinggi. Untuk turbin reaksi, turbin memanfaatkan perubahan tekanan dari aliran uap untuk menggerakkan turbin. Perubahan tekanan dapat terjadi karena luas area dimana uap meninggalkan turbin lebih kecil dari luas area dimana uap memasuki turbin. Namun pada aplikasinya, hampir semua turbin uap yang dibuat merupakan kombinasi turbin impuls dan turbin reaksi. Kombinasi ini digunakan untuk meningkatkan efisiensi dari turbin.

Turbin juga dapat dibedakan berdasarkan sistem pengaliran uap, yaitu turbin ekstraksi, turbin admisi, turbin kondensasi. Turbin ekstraksi mengeluarkan uap yang telah dipakai untuk menggerakkan turbin dari sistem pembangkit listrik. Kebalikannya, turbin admisi memasukkan aliran uap tambahan untuk membantu aliran uap masukan menggerakkan turbin. Sementara turbin kondensasi mengeluarkan uap yang telah dipakai untuk menggerakkan turbin, lalu dikondensasi dan dialirkan kembali ke boiler. Uap yang telah menjadi air dialirkan kembali ke boiler agar dapat dipakai kembali.

Suatu turbin uap dapat dibagi menjadi beberapa bagian yaitu high pressure, intermediate pressure dan low pressure. Pada bagian high pressure, aliran uap yang masuk adalah aliran uap utama yang masih bertekanan tinggi. Sementara pada bagian intermediate pressure dan low pressure, aliran uap yang masuk adalah aliran uap bertekanan sedang dan rendah. Uap bertekanan sedang dapat diperoleh dari keluaran bagian high pressure. Sedangkan uap bertekenan rendah dapat diperoleh dari keluaran bagian intermediate pressure.

Bagian- bagian dari turbin uap ini dapat disusun dalam dua bentuk, yaitu tandem compound dan cross compound. Apabila uap yang digunakan diperoleh dari pembakaran air menggunakan bahan bakar fosil, maka kedua konfigurasi dapat digunakan. Pada tandem compound, semua bagian berada pada satu shaft dan terhubung ke satu generator. Berbeda dengan tandem compound, pada cross compound terdapat dua shaft. Masing-masing shaft terhubung ke generator dan digerakkan oleh minimal satu bagian turbin. Konfigurasi cross compound menghasilkan kapasitas daya yang lebih besar serta lebih efisien, walaupun menghabiskan biaya yang lebih banyak. Kedua konfigurasi tersebut dapat dilengkapi dengan sistem pemanasan ulang (reheat). Dengan adanya reheat, aliran uap dari bagian high pressure akan menuju ke boiler untuk dipanaskan kembali dengan reheater. Setelah itu aliran uap dikembalikan ke turbin bagian intermediate pressure. Adanya sistem reheat dapat meningkatkan efisisensi sistem