Sistem Eksitasi Generator Sinkron – Part VI

Pada bagian sebelumnya elah disinggung mngenai AVR (automatic voltage regulator) atau controlled static rectifier. AVR merupakan komponen dari sistem eksitasi, dimana tugasnya adalah sebagai excitation controller. Jadi, sistem ini berperan sebagai ‘otak’ dari sebuah sistem eksitasi, melakukan aksi kontrol, limitasi, monitoring, komunikasi dengan controller utama dan lain sebagainya. Dengan peranan yang cukup kompleks, maka pada bahasan ini akan diulas mengenai serba-serbi dari sebuah AVR, khususnya untuk brushless exciter.

Arsitektur Sistem AVR

Dengan semakin besarkan kapasitas sebuah pembangkit, maka kaasitas dari sebuah AVR juga harus dapat mengimbangi kondisi di atas. Hal ini tidak hanya dalam permasalahan kapasitas daya, namun keandalan dari AVR juga harus ditngkatkan. Salah satu hal yang dapat meningkatkan keandalan sebuah AVR adalah redundancy system. Redundancy system mensyaratkan bahwa sebuah AVR memiliki setidaknya lebih dari satu buah channel. Apabila terjadi kerusakan pada satu channel, maka channel yang lain akan langsung mengambil alih proses kontrol tanpa adanya dip (bumpless). Sistem kontrol AVR dengan menerapkan Redundancy System dapat dilihat pada gambar 14 berikut.

Gambar 14. Arsitektur Sistem AVR Double Channel

Karena komponen yang cukup variatif, untuk memudahkan pembahasan, maka komponen AVR dapat dibagi menjadi 4 bagian besar, yaitu:

1.   Power section

Bagian ini bertanggung jawab pada jalur incoming dan outgoing daya listrik dari brushless exciter  dan auxiliary power supply menuju main exciter winding. Pada gambar 14, sub bagian ini terdiri atas:

a.     Incoming dari pilot exciter: breaker –Q1 dan kadang kala dilengkapi isolation transformer

b.     Incoming dari auxiliary power supply: breaker Q51/52 dan isolation transformer

c.     Rectifier

d.     Outgoing ke main exciter: -Q12/22 dan overvoltage protection

2.   Instrumentation Section

Bagian ini bertanggung jawab pada beberapa jenis pengukuran, baik itu masukan AVR maupun keluaran, diantaranya:

a.     Insulation resistance measurement  pada pilot dan main exciter

Bagian ini memonitor kondisi isolasi lilitan terhadap ground

b.     Incoming voltage measurement

Bagian ini memonitor profil tegangan masukan AVR; data yang didapat akan dikirimkan ke main controller untuk menentukan besarnya firing angle ke rectifier

c.     Outgoing measurement

Bagian ini bertanggung jawab melakukan pengukuran tegangan dan arus (searah) yang disuplai oleh AVR ke main exciter. Karena merupakan arus searah (DC), biasanya metode pengukurannya menggunakan shunt resistance.

d.     Main generator output measurement

Bagian ini bertanggung jawab melakukan pengukuran tegangan dan arus keluaran dari sebuah generator melalui CT dan PT. Dari pengukuran kedua besaran tersebut, maka akan didapatkan beberapa besaran tambahan seperti daya aktif, daya reaktif, power factor, frekuensi, dan lain sebagainya. Hasil pengukuran ini digunakan sebagai feed-back ke main controller untuk melakukan aksi kontrol dan limitasi.

3.   Control section

Bagian ini melakukan proses kalkulasi, kontrol, limitasi, dan sending-receiving data ke bagian lain. Bagian ini mengakuisisi pengukuran yang dilakukan oleh section 2, untuk selanjutnya digunakan untuk mengontrol section 1 dalam bentuk firing angle ke rectifier dan ON/OFF breaker

4.   Communication section

Dalam sebuah sistem pembangkit, AVR yang rumit adalah satu bagian kecil dari sistem yang sangat besar. Untuk keperluan otomasi, maka AVR harus dapat melakukan komunikasi baik itu berupa sinyal analog maupun digital. Model komunikasi yang digunakan sangatlah bervarasi, baik itu menggunakan serial, ethernet atau model komunikasi yang lain. Dengan adanya modul komunikasi ini, maka AVR dapat dioperasikan dari jarak jauh (control room), misalkan menentukan set-point atau besaran yang lain.

to be continued....

Malang, 6 Sep 2015 08:41