Rancangbangun pemodelan PLTMH sebagai kajian dan analisis keteknikan pada pengendalian tegangan output generator dengan pembebanan yang berubah-ubah pada input daya konstan

NUGROHO, Eddy, Prof. Adhi Susanto, M.Sc., Ph.D

2008 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Semakin tingginya harga minyak mentah saat ini, diantaranya disebabkan oleh peningkatan kebutuhan minyak untuk keperluan transportasi, industri dan untuk penggunaan kebutuhan domestik lainnya. Seperti halnya di Indonesia hal ini sangat berpengaruh pada tingginya biaya produksi energi listrik. Keadaan seperti ini menyebabkan negara terdorong untuk membangun banyak pusat-pusat pembangkit listrik tenaga mikrohidro. Pada penelitian ini dibuat sebuah rancang bangun pemodelan PLTMh dengan tujuan dapat digunakan sebagai media pembelajaran dan proses transfer ilmu pengetahuan dan teknologi dibidang microhydro power khususnya pada pengendalian tegangan output generator dengan pembebanan yang berubah-ubah pada input daya konstan. Dengan menerapkan sistem ballast load sebagai beban penyeimbang, rangkaian pengendali otomatis ini sangat cocok untuk mengendalikan tegangan output generator pada PLTMh dengan input daya konstan yang berada di daerah pelosok. Komponen utama pemodelan terdiri dari: motor bensin, motor listrik (sebagai pengganti dari turbin air), magnetic contactor, time delay relays, miniature circuit breaker, protector trip relays atau over and under voltage relays, lampu pijar sebagai beban, dan ballast load sebagai penyeimbang beban. Hasil dari pemodelan ini menunjukkan bahwa sistem pengendalian tegangan dapat berkerja dengan baik untuk mengendalikan tegangan output generator sinkron self excitation dengan daya output 1 kW dan motor induksi yang difungsikan sebagai generator dengan daya output 1,5 kW. Beban konsumen divariasikan dari 0 Watt sampai dengan 125 Watt. Kesetabilan tegangan dapat diperoleh dengan regulasi tegangan untuk generator sinkron self excitation sebesar 1,436 % dan 2,045 untuk motor induksi yang difungsikan sebagai generator. Hasil tersebut masih berada pada range tegangan standart yang diijinkan PLN yaitu sebesar (-10%,+5%) dari 220 volt.

The present extremely high crude oil price is, among others, due to the ever increasing demand of fuel for transportation, industry, as well as domestic use. In Indonesia, especially the impact is on the high cost of electric energy production. This situation motivates this country to seriously encourage the construction of many Microhydro Electric Energy Plants. In this research we constructed a miniature of the plant, mainly for the purpose of learning and lab practice for the interested students in this field. With this Miniplant, the students are to explore and concentrate on the needed control system to guarantee stable operation of the system, which gives constant output voltage, with constant input power, but for variable permitted load. The controlling system is based on a set of ballast load to do the counterbalancing job, which is considered practiced for rural community application. The controlled microhydro power plant model consists of: petrol engine, electro motor to act as a water turbine, time delay relays, small circuit breakers, protecting trip relays or over and under voltage relays, light bulbs which represent the consumer’s electric power loads, another set of light bulbs acting as the ballast loads. The results show that the controlling system works well with 1 kW self excitation synchronous generators and 1,5 kW induction motors which are operated as generators. The consumer’s load can be varied from 0 W to 125 W. The voltage stabilization action with self excitation synchronous generators is within 1,436% and within 2,045% with the induction motors as generators. These results comply with the PLN’s standard maximum voltage variation from – 10% to +5% on 220 V ac line

Kata Kunci : Pemodelan,Pengendalian,Tegangan output,Over,Under,Ballast load, Miniature, control, output voltage, over, under, ballast load