STUDI TRANSIEN SISTEM GENERATOR SINKRON - KONTROL DAN PROTEKSI BERBASIS ZELIO LOGIC SMART RELAYS

Erliza Yuniarti, Dr. Ing. Sihana

2011 | Tesis | S2 Mag.Sistem Teknik

Konsumen energi listrik membutuhkan daya listrik dengan frekuensi dan tegangan yang konstan. Adanya variasi pembeban pada PLTMh sedangkan debit air tetap mengakibatkan putaran turbin akan berubah yang pada akhirnya akan mengubah frekuensi dan tegangan listrik yang dihasilkan. Terjadinya perubahan dari kondisi steady state ke kondisi beban yang baru menyebabkan proses penyesuaian yang dinamakan transien, sebelum kondisi steady state yang baru dapat dicapai. PLTMh umumnya menggunakan alat kontrol dan proteksi ELC (electronic load controller) untuk menjaga agar tegangan dan frekuensi selalu konstan sebagai pengganti governor. ELC bekerja untuk menstabilkan frekuensi dan tegangan berdasarkan frekuensi dan tegangan referensi yang diinginkan saat terjadinya perubahan beban dengan mengatur arus menuju ballast load. Simulasi PLTMh dilakukan dengan menggunakan generator-set. Pendekatan model generator-set dan ELC dibuat dengan menggunakan model pendekatan kontrol adaptif orde 1 untuk ELC dan orde 2 untuk generator-set. Pengujian transien dilakukan berdasarkan perubahan pembebanan generator-set dengan dan tanpa ELC. Hasil uji transien didapatkan besaran arus overshoot, arus steady state, time overshoot, time steady state serta cycle transien. Berdasarkan hasil pengujian dan simulasi dengan software Matlab Simulink didapat kan perbadingan arus overshoot dan steady state maksimum di dapat dari hasil pengujian sebesar 2,664 pada pengujian 50 Watt ke 550 Watt dengan waktu overshoot 9 -10 ms atau 0,01 detik. Respon ELC terhadap perubahan beban diatur setelah 255 ms (23 cycles) saat terjadi kenaikan beban dan 125,6 ms (12 cycles) saat terjadi penurunan beban setelah kondisi steady state yang baru diperoleh.

Consumption of electric energy needs the constant frequency and voltage of electric power. The load variation in a constant flow rate changes the micro hydro power plant (MHPP) output. The changing of steady state condition to the new load causes an adjustable process called transient, where it happens before the new steady state condition is attained. MHPS usually uses ELC (Electronic Load Controller) as governor to control the frequency and voltage. ELC works to stabilize electric frequency and voltage based on the preferred reference when changing load by controlling current to the ballast load. MHPP simulation uses generator-set. The approaching model of generator-set and ELC is made by using adaptive control approach model order 1 for ELC and order 2 for generator-set. Transient testing is based on the changing of generator-set load with ELC and without ELC. The result of transient testing are overshoot current, steady state current, overshoot time, steady state time, and transient cycle. The testing result and simulation with Matlab Simulink software, shows maximum comparison between overshoot and steady state is 2,664. It is gained in testing of 50 Watt to 550 Watt and the overshoot time is 9-10 ms or 0.01 second. Response to activate ELC is setting 255 ms or 23 cycles while the load increase and 125.6 ms or 12 cycles while the load decrease after new steady state condition.

Kata Kunci : ELC, studi transien, overshoot, steady state, generator-set