Reverse Power Protection – Part II

 

Urgensi Reverse Power Protection pada Turbin Uap

Turbin uap memiliki tendensi untuk mengalami overheating apabila suplai uap terhenti dan kemudian generator yang terkopling dalam satu poros bekerja sebagai motor. Hal ini dikarenakan fungsi uap yang tidak hanya sebagai fluida kerja, namun uap juga berfungsi untuk menjaga agar turbine blading berada pada temperatur yang stabil. Sehingga hilangnya suplai uap tidak hanya menghentikan fungsi turbin sebagai prime mover, namun juga hilangnya ‘cooling system’.

 

Secara lebih detail, kondisi reverse power pada turbin uap akan menjadikan kondisi idling atau windage losses (rugi angin). Dikarenakan windage loss adalah fungsi dari diameter rotor turbin dan panjang blade, maka losses terbesar akan terjadi pada stage terakhir turbin. Windage losses juga berbanding lurus dengan kerapatan uap yang terperangkap; misalkan dalam kondisi hilangnya vacuum pada exhaust steam.

 

Bergantung pada desain dan manufaktur turbin uap, umumnya overheating akan terjadi pada saat turbin dibebani kurang dari 10%. Nilai spesifik dari manufaktur sangatlah penting karena akan digunakan sebagai setting reverse power protection. Pada umumnya, setting reverse power protection adalah -0.5%.

 

Selain pengukuran daya aktif secara langsung untuk mendeteksi reverse power, pada turbin uap terdapat beberapa metode lain untuk mendeteksi kondisi tersebut seperti:

-       pemasangan sensor temperatur pada turbine exhaust.

Namun metode ini tidak seharusnya dijadikan metode proteksi utama karena hasil pengukuran akan bervariasi bergantung pada lokasi sensor sehingga pemilihan lokasi sensor menjadi kritikal.  dipandang perlu karena windage losses terjadi.

 

-       Pengukuran steam flow.

Besarnya steam flow dijaga agar selalu berada di atas level synchronous speed. Jika tidak, maka kondisi reverse power akan terjadi. Metode deteksinya dapat menggunakan differential pressure switch pada HP turbin.

            Metode ini umumnya handal, namun malfunction secara mekanis sangat mungkin terjadi.

 

Urgensi Reverse Power Protection pada Turbin Hidraulik

Turbin hidraulik (umumnya turbin air) memiliki kemungkinan kehilangan suplai air secara tiba-tiba apabila terdapat sampah yang menyumbat jalur gate ke penstock. Apabila hal tersebut terjadi, maka akan berpotensi timbulnya kavitasi dan rusaknya runner; dan tentu saja terjadinya reverse power.

 

Untuk turbin hidraulik, setting reverse power protection adalah berkisar -0.2 hingga 2.0% dari beban normal.

 

Urgensi Reverse Power Protection pada Mesin Diesel

Reverse power protection pada mesin diesel dianggap sangat penting karena dua alasan, yaitu:

1. Karena mesin diesel relatif besar, maka gagalnya mesin diesel akan mengakibatkan generator (yang kemudian bekerja sebagai motor) akan menarik daya yang cukup besar dari jaringan; diperkirakan mencapai 15% dari kapasitas.
2. Pada saar reverse power terjadi, terdapat kemungkinan terjadinya ledakan atau kebakaran yang diakibatkan oleh akumulasi bahan bakar yang tidak terbakar (unburned fuel) pada mesin diesel.

 

Urgensi Reverse Power Protection pada Turbin Gas

Pada turbin gas, kondisi reverse power sebetulnya tidak membahayakan generator maupun turbin gas. Akan tetapi, sistem turbin gas, apabila reverse power terjadi; maka aksi motoring akan menarik daya sebesar 10 sampai 50% daya dikarenakan turbin gas menggunakan kompressor yang cukup besar.

 

Hal ini perlu dihindari agar grid tidak dibebani oleh aksi motoring turbin gas.

 

Part 1 | Part 3

 

Paiton, 3 Aug 2021 20:00