Andika Pradnya S
1614122045
A. PEMBANGKIT LISTRIK ARUS BOLAK BALIK ATAU AC (ALTERNATING CURRENT) 3 PHASE.
Pembangkit listrik arus bolak balik Atau AC (Alternating Current) tiga Phase, Pembangkit ini menghasilkan Tegangan listrik dengan tiga jenis muatan listrik positif (3 phase), sedangkan muatan Netral dihasilkan dari hasil perbintangan gulungan utama ketiga phase tersebut.
Generator dan Alternator
Generator
Generator : Suatu alat yang memanfaatkan suatu sumber tenaga gerak dan mengubah tenaga gerak tersebut menjadi sumber tenaga listrik dengan proses induksi magnetik.
Alternator
Alternator adalah : singkatan dari Alternating Current Generator, yaitu suatu alat yang memanfaatkan tenaga gerak dan mengubahnya menjadi sumber energi listrik arus bolak-balik atau Alternating Current (AC).
Prinsip dasar Alternator atau Alternating Current Generator
Seperti yang sebelumnya kita ketahui, bahwa listrik Arus bolak – balik / AC (alternating Current) dihasilkan dari gerakan suatu penghantar memotong medan magnet. Dari prinsip inilah pembangkit listrik dapat menghasilkan listrik.
Bagian-bagian utama dari Generator AC 3 phase :
1. Main Field Stator (Gulungan utama pada Stator)
2. Main Field Rotor (Gulungan utama pada Rotor)
3. Exciter Field Stator (Gulungan pembangkit Stator)
4. Exciter Field Rotor (Gulungan pembangkit Rotor)
5. Rotating Rectifier (Diode penyearah)
6. AVR (Automatic Voltage Regulator)
Pembangkit listrik atau Generator listrik AC (Alternator) dapat menghasilkan listrik dengan berpedoman pada prinsip dasar GGL (Gaya Gerak Listrik).
Prinsip dasar Gaya gerak istrik dalam suatu generator listrik AC (Alternator) :
1. Penghantar
Main field stator : gulungan utama yang terdapat pada bagian stator (bagian yang tidak bergerak atau berputar) pada Alternator tersebut. Main field stator ini berfungsi sebagai penghantar dalam prinsip GGL, dan akan bertugas untuk menangkap (memotong) medan magnet dari Main field rotor, dan menghasilkan keluaran listrik AC.
2. Medan Magnet
Main Field Rotor : Gulungan utama yang terdapat pada bagian Rotor (bagian yang bergerak atau berputar) pada alternator tersebut. Main field rotor berfungsi sebagai penghasil medan magnet pada bagian kumparan rotor. Seperti yang kita ketahui bahwa setiap logam yang dililit dengan penghantar dan dialiri arus listrik, induksi listrik tersebut akan mengubah logam yang dililitnya menjadi magnet. Sehingga bagian logam pada rotor alternator adalah sumber medan magnet utama yang akan ditangkap oleh Main field Stator (Penghantar).
3. Gerakan penghantar memotong medan magnet
Agar terjadi proses penghantar memotong medan magnet dan menghasilkan listrik AC pada penghantar, maka diperlukan suatu gerakan. Pada Generator listrik AC (Alternator), harus dihubungkan dengan sumber tenaga gerak, sumber tenaga gerak yang biasa dipakai pada Alternator, antara lain :
• Mesin diesel, Generator AC (Alternator) yang digerakkan dengan Mesin diesel, biasa kita sebut dengan Genset (generator Set)
• Tenaga uap atau Turbin, Generator AC (Alternator) yang digerakkan dengan tenaga uap (Turbin) biasa kita sebut dengan Turbin generator.
• Tenaga air atau biasa disebut dengan PLTA (Pembangkit listrik tenaga Air)
• Tenaga Nuklir, Tenaga gas, tenaga angin, dan berbagai tenaga penggerak lainnya.
Tenaga gerak ini akan memutar bagian Rotor yang yang menjadi bagian medan magnet utama, akibat perputaran rotor ini, menyebabkan terjadinya proses medan magnet memotong penghantar atau sama dengan proses penghantar memotong medan magnet. Dalam hal ini, medan magnet adalah Main field rotor, penghantar adalah Main field Stator, dan sumber tenaga gerak menyebabkan terjadinya proses perpotongan medan magnet oleh penghantar. Dan sesuai dengan prinsip GGL (Gaya Gerak Listrik) , proses ini akan menghasilkan energi listrik pada main field stator.
Proses Excitation (Excitor)
Untuk menjadikan Main field rotor menghasilkan medan magnet, dibutuhkan sumber listrik pembangkit. Sebagai pembangkit atau sumber listrik bantu untuk mengubah Main field Rotor menjadi medan magnet utama pada Alternator adalah gulungan Exciter (pembangkit).
Exciter adalah penghasil Listrik yang dialirkan ke Main field Rotor (Gulungan Utama pada Rotor)
.
Fungsi Exciter pada generator AC 3 Phase
Exciter adalah gulungan bantu pada generator yang berfungsi untuk menyupplai atau menghasilkan tegangan listrik untuk dialirkan ke Gulungan Rotor utama pada generator agar Gulungan Rotor dapat mengubah listrik tersebut menjadi medan Magnet utama. Exciter menghasilkan listrik arus bolak-balik (AC) , Lalu disearahkan atau diubah menjadi listrik DC (Arus searah) oleh Dioda penyearah yang disebut Rotating rectifier sebelum dialirkan ke gulungan rotor utama
.
Exciter pada Generator listrik AC 3 Phase terdiri dari dua bagian utama ,yaitu :
Exciter Field Stator atau gulungan Exciter yang terdapat pada bagian stator (Bagian yang tidak bergerak) pada Alternator atau Generator tersebut. Exciter Stator berfungsi sebagai penghasil medan magnet.
Exciter Field Rotor atau gulungan Exciter yang terdapat di bagian Rotor (Shaft / poros yang berputar) pada generator tersebut. Exciter Rotor berfungsi untuk mengubah medan magnet dari Exciter Stator menjadi Listrik dalam bentuk AC (Alternating Current).
Lalu disearahkan dengan bantuan dioda pada rotating rectifier, listrik DC (Searah) lalu dialirkan ke Gulungan Rotor Utama, sehingga Rotor menghasilkan Medan Magnet Utama yang kuat.
Exciter berfungsi untuk menyupplai atau mengirimkan tegangan Prinsip kerja Exciter dapat menghasilkan listrik pembangkit sama halnya dengan prinsip GGL (Gaya Gerak Listrik) yaitu gerakan suatu penghantar memotong medan magnet.
Proses penghantar memotong medan magnet
Saat sumber tenaga gerak memutar rotor, Gulungan Exciter Rotor juga akan berputar dan akan terjadi proses Penghantar (dalam hal ini Exciter Field Rotor) memotong medan magnet (dalam hal ini Exciter Field Stator), dan akan menghasilkan listrik pada ujung gulungan Exciter Field Rotor tersebut. Exciter Field rotor akan menghasilkan listrik Arus bolak balik (AC) tiga phase. Yang akan digunakan untuk mengubah gulungan utama pada rotor (Main Field Rotor) menjadi medan magnet Utama.
Rotating Rectifier
Rotating Rectifier adalah salah satu bagian penting yang terdapat pada suatu Alternator atau pembangkit listrik arus bolak balik (AC). Untuk menghasilkan medan magnet yang cukup besar pada Main Field Rotor, dibutuhkan sumber listrik, dan sumber listrik yang baik untuk menghasilkan medan magnet yang stabil dan kuat adalah listrik DC (Arus searah). Oleh karena itu pada Alternator dilengkapi dengan Rotating rectifier yang berfungsi untuk mengubah listrik Arus bolak – balik (AC) yang dihasilkan Exciter Rotor menjadi Listrik DC (Arus searah). Dengan menggunakan dioda – dioda penyearah.
Rotating Rectifier (Penyearah / penyesuai arus listrik yang ikut berputar bersama dengan rotor). terpasang pada bagian Rotor dan ikut berputar, oleh karena itulah disebut dengan nama Rotating (berputar).
Lalu bagaimana exciter Stator dapat menjadi magnet ?
Seperti yang sebelumnya kita ketahui, diperlukan sumber listrik untuk menghasilkan medan magnet, pada Exciter Field Stator juga diperlukan sumber listrik, sumber listrik yang diterima Exciter Field stator adalah berasal dari AVR (Automatic Voltage Regulator).
Namun saat pertama kali suatu generator akan dioperasikan, belum memiliki sumber listrik pembangkit excitor, oleh karena itu biasanya gulungan Exciter stator perlu disupplai sumber listrik external, seperti dari baterai 12 V. Setelah Generator beroperasi dengan normal dan berkelanjutan, Gulungan Exciter Stator akan tetap menyimpan sedikit medan magnet. Selanjutnya setiap pengoperasian generator, medan magnet yang masih tersisa / tersimpan dalam gulungan Exciter Stator akan digunakan sebagai sumber penguat pertama, dan nilai tegangannya akan meningkat seiring dengan proses penguatan Excitation yang diatur oleh AVR. Prinsip Excitation ini biasa disebut dengan SELF EXCITED GENERATORS.
AVR (Automatic Voltage Regulator)
Suatu alat yang terpasang pada Generator AC (Alternator) dan memiliki fungsi secara terus menerus menjaga besaran output Voltage (tegangan listrik yang dihasilkan) agar tetap stabil sesuai dengan besaran tegangan atau Voltage yang diinginkan.
Dengan prinsip kerja menerima tegangan listrik yang dihasilkan dari gulungan utama (Main field Stator) dan dijadikan sebagai sensor keadaan tegangan sebenarnya, dan mengirimkan tegangan listrik ke Exciter.
Besar kecilnya tegangan yang dikirimkan ke Exciter tergantung dari besar kecilnya tegangan yang disensornya dari Output Voltage (tegangan keluar) dari gulungan utama (Main Field stator). Dan sumber listrik yang dikirimkan ke Exciter berasal dari Output Voltage (Tegangan keluaran) gulungan utama. Ini juga alasan mengapa disebut dengan "SELF EXCITED GENERATORS"
Kesimpulan :
• Pada generator AC (Alternator), listrik dihasilkan dari gulungan utama stator (Main Field Stator)
• Main Field Stator (Gulungan utama) menghasilkan listrik dari perpotongan medan magnet, dan medan magnet utama dihasilkan dari Main Field Rotor.
• Main field Rotor dapat menghasilkan medan magnet karena diberi sumber listrik dari Exciter Rotor. Dan listrik yang dihasilkan sebelumnya dirubah menjadi arus searah melalu Rotating Rectifier.
• Excitor field Rotor menghasilkan listrik sebagai pembangkit medan magnet utama, karena gerakan perpotongan medan magnet yang dihasilkan dari Exciter Field Stator.
• Exciter Field Stator dapat menghasilkan medan magnet karena mendapat supplai listrik dari AVR, dan AVR mendapatkan supplai listrik dari gulungan utama (Main Field Stator)
• Saat pertama kali dioperasikan, Exciter Field Stator belum memiliki medan magnet, karena itu AVR juga belum mendapatkan sumber listrik dari Gulungan utama. Maka biasanya harus di supplai dari sumber listrik eksternal untuk menghasilkan medan magnet pada Exciter Field stator.
• Dan setelah itu, Exciter Field stator akan menyimpan sedikit medan magnet. Medan magnet yang masih tersisa tersebut, akan dinaikkan setelah generator dioperasikan dengan bantuan AVR. Sampai pembangkit listrik menghasilkan besaran nilai tegangan listrik yang diinginkan.
Selain Generator dengan prinsip excitation SELF EXCITED GENERATORS, beberapa generator juga memiliki sistem Excitation dengan bantuan PMG (Permanent agnet Generators) atau disebut dengan PMG-EXCITED GENERATORS.
Bersambung...
Tidak ada komentar:
Posting Komentar