Cara Kerja Parallel Generator Sinkron

7/29/2019 Cara Kerja Parallel Generator Sinkron

1/8

PERTEMUAN VII

KERJA PARALEL

7.1 TUJUAN KERJA PARALEL

Tujuan kerja paralel adalah:

a. Untuk memperbesar daya yang dibangkitkan guna melayani pertumbuhan beban.

b. Untuk menjaga kontinyuitas pelayanan (apabila ada mesin yang direparasi).

Sebelum generator sinkron dipasang parallel, motor penggerak generator diatur

berputar pada kecepatan putaran yang menghasilkan frekuensi yang sama dengan

frekuensi rel. Hal ini dapat dilaksanakan dengan menambah atau mengurangi bahan

bakar atau uap kepada mesin penggerak agar generator berputar lebih cepat atau lebih

lambat. Kemudian medan rotor generator diberi penguatan sehingga ggl E 0 generator

sama dengan tegangan rel V. Jika kondisi kedua tersebut di atas sudah terpenuhi, maka

penghubungan generator pada rel dilaksanakan jika kedua tegangan E0 dan V sefasa.

Untuk generator fasa tiga, syarat ketiga ini berarti bahwa ketiga tegangan fasa dari

generator dan rel harus pula sefasa, jadi urutan fasanya dengan sendirinya harus sama

pula. Jadi kondisi kerja paralel:

a. Harga sesaat ggl kedua alternator harus sama besar.

b. Frekuensi kedua alternator atau frekuensi alternator dengan jala-jala harus sama.

c. Fasa kedua alternator harus sama.

d. Urutan fasa kedua alternator harus sama.

Ketidaksamaan tegangan atau adanya beda fasa antara kedua sistem tegangan

dapat mengakibatkan gejolak arus yang besar yang dapat merusak lilitan generator.

7.2 PEMBAGIAN BEBAN ANTARA DUA ALTERNATOR

Dengan menimbang 2 generator dengan karakteristik kecepatan/beban identik

dihubungkan secara paralel seperti pada gambar 7.1, maka tegangan terminal

V diberikan oleh:

222111 ZIEZIEV == , sehingga:

221121 ZIZIEE = , juga:

21 III += dan IZV = , sehingga

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Dr. Ir. Hamzah Hillal M.Sc MESIN ARUS BOLIK-BALIK 1


2/8

ZIZZIIZZIE 211111 )( ++=+= , dan

ZIZZIIZZIE 122222 )( ++=+= , sehingga

2121

1221

)( ZZZZZ

ZEZEI

++

+=

, dan

2121

2121

1)(

)(

ZZZZZ

ZEZEEI

++

+= ,

2121

1212

2)(

)(

ZZZZZ

ZEZEEI

++

+= ,

Z

ZZZZ

ZEZEIZV

2121

1221

++

+==

1

11

Z

VEI

= dan2

2

2Z

VEI

=

Arus sirkulasi pada kondisi tanpa beban:

21

21

ZZ

EEI

c

+

=

Daya yang disuplai tiap mesin:

Psup1/fasa= V/cos1, Psup2/fasa=V/2cos2.

1.2 adalah sudut antara V dan /1.2

Gambar 7.1 Kerja paralel



3/8

7.3 PENGARUH PERUBAHAN EKSITASI

Jika dua alternator beroperasi secara paralel, besar beban kW yang diberikan tiap

alternator diatur dengan input bahan bakar (fuel) seperti suplai uap ke prime mover. Jika

eksitasi salah satu alternator diubah, itu hanya akan mengubah daya reaktif yang

diberikan oleh alternator, sedangkan output daya menjadi sama.

7.4 PENGARUH PERUBAHAN SUPLAI UAP

Jika suplai ke prime mover (penggerak utama) dinaikkan ke salah satu alternator, maka

mesin dapat dibuat untuk melayani kenaikan sharing beban.

a. Pembagian beban yang sama oleh 2 altenator (gambar 7.2a). kW 1 = kW2, kVar1 =

kVar2.

b. Pengaruh perubahan suplai uap dengan eksitasi konstan (gambar 7.2b). kW1>kW2,

kVar1 = kVar2.

c. Pengaruh perubahan eksitasi dengan suplai uap konstan (gambar 7.2c).

kW1 = kW2, kVar1> kVar2.

Gambar 7.2 Pengaruh perubahan



4/8

7.5 PENGATURAN KECAPATAN ALTERNATOR

Untuk memenuhi pembagian beban, maka penting diperhatikan bahwa karakteristik

kecepatan/beban dari kedua alternatir harus identik. Bila tidak memenuhi kondisi tersebut,

mesin-mesin tidak akan membagi beban sesuai dengan ratingnya. Pada gambar 7.3

pengaturan governor mesin A dan B diperlihatkan.

Gambar 7.3 Pengaturan governor

Bila titik a dan b mewakili kecepatan tanpa beban mesin A dan mesin B, maka ac

= pengaturan kecepatan mesin A, bc = pengaturan kecepatan mesin B. Dari gambar

terlihat bahwa mesin A dan B akan melayani beban x dan y yaitu pada titik dimana

kecepatan mesin sama.

Contoh-contoh soal:

19. Dua buah generator serempak fasa 3, 6,6 kV, hubung Y mensuplai suatu beban

sebesar 3000 kW pada faktor kerja 0,8 lagging. Impedansi sinkron perphase untuk

mesin A=(0,5+j10) ohm/phase dan mesin B=(0,4+j12) ohm/phase. Eksitasi mesin A

dirubah sedemikian rupa sehingga membangkitkan 150 amper pada faktor kerja

lagging, dan governor diatur sehingga beban terbagi rata antara generator.

Tentukanlah arus, faktor kerja, Emf induksi dan sudut beban tiap mesin.

Solusi soal 19:



5/8

( )

( )

( ) ( )

( ) Volt12704600105,0)(6,721313810

(lagging)0,723181

131cos

Amp.1814,1241316,72131195262

6,72131485,0874,0150Sekarang

1952626,08,0328Amp.3288,06,63

3000totalArus

0,485sin29874,0cos101500cos15066003

:AmesinUntuk

Volt.038193

6600

:kW1500bebanmenanggungmesinTiap

11

2

2

1

1

0

11

3

1

0

jjjZIVE

jjjI

jjI

jjII

V

A +=++=+=

==

===

==

===

=

====

==

( )

01

2

22

22

011

22

9,155350

1520tan:bebanSudut

Volt9600152053503lineEmfHarga

Volt15205350124,0)(4,1241313810

40,1546001270tan:bebanSudut

Volt8260127046003lineEmfHarga

==

=+=

+=++=+=

==

=+=

jjjZIVEB

20. 2 generator fasa tiga identik beroperasi secara paralel dengan pembagian beban yang

sama 700 kw pada 6000 volt, pf=0,8 lagging. Bila eksitasi mesin I dirubah dan arusdiatur sampai 40 amper pada power faktor lagging, hitung (a) arus yang diberikan

mesin II dan (b) pf tiap-tiap mesin.

Solusi soal 20:



6/8

22454,0844,0

350kVAr

54,0844,01sin0,8446000403

1000350cos

1000350cos60004031000kWcos3

kVArmenjadi

berubahkVArtetapisama,tetapkWberubah,jugapfdiubah,1mesineksitasiBila

5,2620,8

0,6350kVArkVAr350;

2

700kWkW

8,0cos

'

1

2'

1

'

1

'

11

'

1

'

1

'

1

11

2121

1

21

==

===

=

==

=

=====

==

VI

(lagging)0,762generatorpfdan(lagging),0,8441generatorpfb.

Amp.45,22generatordiberikanyangArusa.

Amp.2,45

76,060003

1000350

100035076,0600031000kWcos3

0,76460

350

kVA

kWcos

460301350kVArkWkVA

301224-262,5262,5kVAr-kVArkVArkVAr

.cosmenjadi

barupfdankVArmenjadiberubahkVArtetapisamatetapjuga2generatoruntukkW

'

2

'

22

'

2

'

2

'

2

2'

2

2221

2

21

2

'

2

'

121

'

2

'

2

'222

==

=

=

=

==

===

=+=+=

=+=+=

I

IVI

21. Pengaturan kecepatan 2 alternator 800 kW A dan B beroperasi secara paralel

masing-masing 100%-104% dan 100%-105% dari beban penuh ke tanpa beban.

Bagaimana kedua alternator tersebut membagi beban 1000 kW. Juga cari suatu beban

dimana salah satu mesin dapat berhenti mensuplai ke beban.

Solusi soal 21:



7/8

BilaXkW adalah beban yang disuplai oleh alternator B dan (1000-X) oleh alternator A,

dan Y% adalah kecepatan pada saat pembagian beban, maka rumus segitiga seperti

yang ada pada gambar berlaku sebagai berikut:

( ) ( )

( )

( ) ( )

( )

94,1018,1

5,1835,1831,8

1058,05104

1051601000104200:menjadi2dan1

1000104200:diperoleh2persamaanDari

1051601055

800:diperoleh1persamaanDari

2104

100104

1000

800

dan

1105

100105800

===

=

=

=

==

=

=

YY

YY

YY

XY

YYX

YX

YX

( )

kW.1605

1800

100105

105105800abBeban

ab.bebanmensuplaiBmesinbilabebantanpaberoperasiakanAMesin

kW5104901000AalternatorpadaBeban

kW49006,316094,101105160BalternatorpadaBeban

==

=

=====

Beban mesin A akan nol bila besar beban sama dengan 160 kW dan dalam hal ini

alternator B akan mensuplai semua beban.



8/8


Documents

Cara Kerja Parallel Generator Sinkron