Skip to content

PENGATURAN FREKUENSI pd Sistem Tenaga Listrik

19/11/2009

Sistem tenaga listrik harus mampu menyediakan tenaga listrik bagi para pelanggan dengan frekuensi yang praktis konstan. Penyimpangan frekuensi dari nilai nominal harus selalu dalam batas toleransi yang diperbolehkan. Daya aktif mempunyai hubungan erat dengan nilai frekuensi dalam sistem, sedangkan beban sistem yang berupa daya aktif maupun daya reaktif selalu berubah sepanjang waktu.  Sehubungan dengan hal ini harus ada penyesuaian antara daya aktif yang dihasilkan dalam sistem pembangkitan harus disesuaikan dengan beban daya aktif. Penyesuaian daya aktif ini dilakukan dengan mengatur besarnya kopel penggerak generator.

Menurut hukum Newton ada hubungan antara kopel mekanis penggerak generator dengan perputaran generator

TG – TB = H x dw/dt … (1)

Dimana :

TG = Kopel penggerak generator

TB = Kopel beban yang membebani generator

H = Momen inersia dari generator beserta mesin penggeraknya

w = kecepatan sudut perputaran generator ,

dimana f  = w/2pi …(2)

secara mekanis dengan melihat persaman (1) dan (2) maka :

TG – TB = ∆T < 0 , maka   w< 0 frekeunsi turun

TG – TB = ∆T> 0 , maka   w> 0  frekeunsi naik

dari persamaan di atas terlihat bahwa besarnya frekeunsi tergantung dari besarnya selisih antara kopel generator dengan kopel yg membebani generator, sehingga untuk mengatur frekeunsi dalam sistem tenaga listrik dapat diatur dari dua sisi yaitu sisi generator maupun sisi beban

Cara pengaturan frekeunsi

  1. Pengaturan daya aktif ( sisi generator)
  2. Load shedding (sisi beban)
  3. Pengalihan daya pada saluran

1. Pengaturan daya aktif

Frekuensi pada sistem tenaga listrik dapat diatur dengan melakukan pengaturan daya aktif yang dihasilkan generator. Pengaturan daya aktif ini erat kaitannya dengan kenaikan jumlah  bahan bakar yang digunakan untuk menaikkan daya aktif. Pada PLTU adalah berapa laju batu bara yang ditambah untuk dibakar sedangkan pada PLTA adalah berapa besar debit air yang dinaikkan untuk menggerakkan turbin sehingga menghasilkan kenaikan  daya aktif. Pengaturan bahan bakar ini dilakukan dengan menggunakan governor. Sehingga pada pengaturan daya aktif ini erat kaitannya dengan kerja governor pada sistem pembangkit thermal maupun air.

2. Load shedding (pelepasan beban)

Jika terdapat gangguan dalam sistem yang menyebabkan daya tersedia tidak dapat melayani beban, misalnya karena ada unit pembangkit yang besar jatuh (trip), maka untuk menghindarkan sistem menjadi collapsed perlu dilakukan pelepasan beban. Keadaan yang kritis dalam sistem karena jatuhnya unit pembangkit dapat dideteksi melalui frekuensi sistem yang menurun dengan cepat.

Pada sistem tenaga listrik yang mengalami gangguan karena lepasnya (trip) unit generator yang besar dapat mengurangi aliran daya aktif yang mengalir ke beban, sehingga menyebabkan generator-generator yang lain dipaksa bekerja. Jika hal ini berlangsung terus menerus dapat menyebabkan kerusakan mekanis pada batang kopel generator karena dipaksa bekerja. Untuk itu diperlukan relay under frequency yang berfungsi untuk mendeteksi penurunan frekeunsi sistem secara tiba-tiba akibat adanya unit pembangkit besar yang lepas dari sistem.  Salah satu cara untuk menaikkan frekeunsi tersebut adalah dengan melepas beban.

Gambar 1 grafik perubahan frekuensi sebagai fungsi waktu dengan adanya pelepasan beban

Turunnya frekeunsi dapat menurut garis 1 , garis 2, atau garis 3. Makin besar unit pembangkit yang jatuh (makin besar daya tersedia yang hilang) makin cepat frekeunsi menurun. Kecepatan menurunnya frekuensi juga bergantung pada besar kecilnya inersia sistem. Semakin besar inersia sistem, makin kokoh sistemnya, makin lambat turunnya frekuensi.

Dalam grafik 1 dimisalkan bahwa frekuensi menurun menurut garis 2. Setelah mencapai titik B dilakukan pelepasan beban tingkat pertama oleh under frequency control relay (UFR) yang bekerja setelah mendeteksi frekuensi sebesar Fb dengan adanya pelepasan beban tingkat pertama maka penurunan frekuensi berkurang kecepatannya. Sampai di titik C UFR mendeteksi frekeunsi sebesar Fc dan akan melakukan pelepasan beban tingkat kedua dst sampai frekeunsi sistem kembali normal ke frekeunsi Fo.

Gambar 2  Grafk turunnya frekuensi sebagai akibat gangguan unit pembangkit

Gambar 3 Grafik naiknya frekuensi setelah adanya pelepasan beban

3.Pengalihan daya pada saluran

Cara lain untuk mengatur frekuensi sistem yaitu dengan mengatur pengiriman daya aktif pada daerah yang memiliki kerapatan beban yang tinggi. Penulis masih belum memahami dengan benar cara terakhir ini dalam mengatur frekuensi dalam sistem tenaga listrik.

Dikutip  dari BUku OPERASI SISTEM TENAGA LISTRIK oleh Djiteng Mursadi

12 Comments leave one →
  1. 19/11/2009 11:58

    Squad scada yg gw cintai, kl ada yg salah atw kurang lengkap infonya, sok mangga didiskusiin

  2. Kadek permalink
    13/12/2009 01:19

    Mantab artikelnya..
    Mohon dilengkapi.. ^_^
    Kalo belum ngerti diskusi sama asisten2 MME,, tapi gk tau asisten MMEnya ngerti juga apa gk..
    Sama2 belajar.. ^_^
    yang baca jadi belajar juga..

  3. rang permalink
    30/03/2010 07:19

    Wah, keren banget ada Lab. SCADA.. boleh tau / liat foto-foto di lab. nya seperti apa?

    apakah ada Dispatcher Training Simulator seperti di PLN P3B ?

  4. patrick permalink
    26/11/2010 07:26

    daftar ref . book untuk pENGATURAN FREKUENSI pd Sistem Tenaga Listrik

  5. fachrizal permalink
    01/03/2011 08:45

    artikelnya oke bgt..!!
    good luck…

  6. 04/04/2012 03:02

    Pagi bang,,,,:)
    Lam kenal Bang ea…(yangpunyablogmksdnya)
    kebtulan aq ne pagi2 cari tugas..gk dapat2.
    aq mw minta Tolong Ama yg PunyaBlog..bang tolonglh kirimkan
    doc peralatan tegangan tinggi min 1o lbr,dan satu lagi,,sistem pengaturan beban,
    ke email : gfahriendi@yahoo.co.id
    makasih atas perhatiannya,,,

  7. Ari permalink
    11/04/2012 15:16

    Djiteng Marsudi,,bukan Djiteng Mursadi,,,hayo, ati2, dmarahi yang punya nama nanti,

  8. leo saputra permalink
    26/07/2012 03:46

    keren artikelnya dilengkapi lagi biar lebih keren,,,
    Ir. Djiteng Marsudi dosen saya tercinta itu

  9. jujur wicaksono permalink
    27/06/2014 02:44

    salam kenal bang

  10. winarko permalink
    07/07/2014 22:08

    Mohon penyegaran…
    1. Penyebab gangguan frekuenssi dibeban turun sesaat kira kira apa ya gan…. kalau disisi sumber rpm turbin stabil 2999 sampai 3000 dan frekuensinya terbaca 49.90 sampai 50.03.. mohon bantuan pencerahannya… ditunggu jawabanya dari agan agan sekalian..?

    • 07/07/2015 04:42

      biasanya gangguan frequensi erat kaitannya dengan ketersediaan pembangkit menyediakan daya aktif ( MW ) vs kebutuhan daya aktif beban ( MW ). jika ketersediaan pembangkit lebih kecil dari pada permintaan beban, maka frequensi akan cenderung turun. Ini biasanya terjadi ketika dalam suatu sistem jaringan dengan frequensi stabil tiba2 ada pembangkit yang trip sedangkan disisi beban tidak diikuti penyesuaian atau pemutusan beban. ( pengalaman ditempat kerja ), penjelasan teoritis mungkin para master2 bisa menjelaskan

  11. yadi permalink
    03/11/2016 07:02

    cera agar frekuensi genset naik dari 44 memnjadi 50 gmn ya..saya punya 6500w tapi frekwensinya 44hz…mon bantuanya..

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: