Syarat-Syarat Paralel Generator 3 Phase

SYARAT-SYARAT KERJA PARALEL DUA GENERATOR SET (GENSET) 3 PHASE

          Seperti yang telah disebutkan pada pertemuan sebelumnya bila unit generator digunakan sebagai sumber tenaga listrik untuk melayani kebutuhan tenaga listrik, biasanya sering digunakan dua atau lebih unit generator yang bekerja pararel. Hal ini selain bertujuan untuk memperbesar kapasitas daya, juga dimaksudkan untuk menjaga kontinuitas pelayanan, bila ada salah satu unit generator harus direparasi atau diistirahatkan. Kerja paralel unit pembangkit listrik dapat dilakukan antara unit genset dengan jala-jala PLN, antara unit genset dengan unit genset (dua unit genset), dan paralel lebih dari dua unit genset.

1. Syarat-Syarat Kerja Paralel

          Pada gambar 1 pertemuan sebelumnya memperlihatkan dua buah generator tiga phase yang akan bekerja secara pararel. Kedua generator itu diantaranya generator tiga phase (G2) dari unit generator II dan generator tiga phase (G3) dari unit generator III. Adapun persyaratan yang harus dipenuhi dalam memparalelkan dua generator tiga phase adalah :

a.       Tegangan kedua generator harus sama besar.

b.      Frekuensi generator harus sama.

c.       Phase kedua generator harus sama

d.      Urutan phase kedua generator harus sama.

          Persyaratan pertama akan terpenuhi bila gelombang tegangan yang dihasilkan kedua generator mempunyai amplitudo yang sama. Frekuensi dikatakan sama bila gelombang tegangan dari kedua generator mempunyai waktu yang sama untuk menempuh satu periode. Sedangkan persyaratan ketiga akan terpenuhi, yaitu pada saat kedua gelombang tegangan saling berimpit. Selanjutnya persyaratan phase kedua akan generator dilakukan pada hantaran phase yang senama.

          Demikian pula pemararelan generator G2 dengan generator G3, maka dilakukan penyambungan antara hantaran phase R2 dengan R3, S2 dengan S3 serta T2 dengan T3 melalui jaring-jaring R, S dan T.

          Telah disebutkan pula pada pertemuan sebelumnya bahwa untuk mendeteksi persyaratan-persyaratan tersebut, terutama persyaratan-persyaratan pertama, kedua, serta ketiga, digunakan Volt meter ganda, frekuensi meter ganda dan sinkronoskop pengukur volt nol. Volt meter ganda merupakan dua buah volt meter yang digunakan untuk mengukur tegangan jaring-jaring yakni tegangan dari generator yang telah memikul beban, serta mengukur tegangan rel sinkronisasi yakni tegangan dari generator yang akan diparalelkan. Demikian pula frekuensi meter ganda merupakan frekuensi meter ganda merupakan dua buah frekuensi meter yang digunakan untuk mengukur frekuensi jaring-jaring serta frekuensi rel sinkronisasi.

          Sinkronoskop yang digunakan yakni lampu hubung gelap. Hanya saja lampu-lampu yang akan dipergunakan diganti volt meter. Dalam hal ini hanya digunakan sebuah volt meter saja, yang dipasang antara hantaran phase kedua generator yang senama pada salah satu phasenya. Volt meter tersebut tidak hanya mendeteksi kondisi salah satu phase dari kedua generator, tetapi otomatis akan ikut mendeteksi pula kondisi phase-phase lain dari kedua generator tiga phase tersebut. Sebab belitan-belitan phase pada generator tiga phase saling berjarak tetap 120⁰ yang selanjutnya akan mengakibatkan gelombang tegangan yang dihasilkannya akan saling bergeser dengan jarak tetap pula sebesar 120⁰. Dengan demikian kondisi sinkron salah satu phase dari kedua generator otomatis akan diikuti pula kondisi sinkron phase-phase lain dari kedua generator.

          Bilamana kesamaan tegangan, kesamaan frekuensi dan kesamaan phase belum tercapai, maka antara kedua generator akan timbul selisih-selisih tegangan seperti ditunjukkan pada Gambar 3. Selisih tegangan itu akan ditunjukkan oleh sikronoskop pengukur volt nol sebesar V = V₂ – V₃. Dalam keadaan seperti ini kedua generator belum boleh diparalelkan, seandainya pada saat itu kedua generator diparalelkan, adanya selisih tegangan (V) akan mengakibatkan mengalirnya arus penyesuaian dalam sirkuit generator G₂ dan G₃, yang dapat membahayakan kedua generator tersebut.

          Sedangkan bila persyaratan-persyaratan diatas telah tercapai, maka sinkronoskop pengukur volt nol akan menunjukkan nol. Kondisi demikian dapat digambarkan secara vektoris, seperti terlihat pada Gambar 4. Sinkronoskop pengukur volt nol akan menunjukkan nol, sebab volt meter tersebut dihubungkan antar dua tegangan yang sama besar dan saling berimpit. Sehingga tidak ada selisih tegangan atau selisih tegangan sama dengan nol. Kondisi seperti inilah yang disebut kondisi sinkron.

Gambar 3. Gelombang dua genset 3 phase dalam kondisi belum sinkron

Gambar 4. Vektor tegangan dua genset dalam kondisi sinkron

2. Langkah Kerja

      a.   Persiapkan alat dan bahan yang diperlukan!

b.   Misalnya generator G2 telah bekerja pada jala-jala dan baru mampu memikul sebagian beban yang ada! Tegangannya ditunjukkan oleh salah satu volt meter dari volt meter ganda, serta besarnya frekuensi ditunjukkan oleh salah satu frekuensi meter dari frekuensi meter ganda. Dalam hal in saklar utama generator G2 tertutup, sedangkan saklar sinkronisasi G2 terbuka. Kemudian generator G3 akan dioperasikan pararel dengan generator G2 untuk memikul beban lainnya yang belum terpikul oleh generator G2. Saklar utama generator G3 masih dalam keadaan terbuka. Sedang saklar sinkronisasi generator G3 ditutup. Hidupkan diesel penggerak mula untuk memutar rotor generator G3, ini berarti pula akan menentukan besarnya frekuensi.

c. Aturlah arus penguat magnit untuk menentukan besarnya tegangan generator G3! Pemutaran rotor serta pengaturan arus penguat magnit dilakukan sedemikian rupa sehingga kedua volt meter pada volt meter ganda sama pula penunjukkannya, serta sinkronoskop pengukur volt nol menunjukkan nol. Hal tersebut menunjukkan kondisi sinkron telah tercapai. Dengan tercapainya kondisi sinkron tersebut segera saklar utama generator G3  ditutup.

d. Generator G3 belum mengeluarkan arus atau belum ikut memikul beban ditandai penunjukkan nol dari Amperemeter dan watt meter. Untuk itu perbesarlah dengan memperbanyak daya penggerak!

e.  Bersamaan dengan itu beban-beban yang belum terpikul oleh generator G2 tadi, segera dihubungkan dengan jala-jala! Pengaturan daya penggerak mula tersebut disesuaikan dengan beban yang dilayaninya. Adapun besarnya daya yang dikeluarkan oleh generator tersebut untuk memikul beban ditunjukkan oleh watt meter.

f.   Apabila beban yang dilayani berkurang karena suatu sebab, sehingga sebagian beban dilepas dari jaring-jaring, dan diperkirakan tenaga listrik cukup disuplai dari satu generator, maka salah satu generator perlu diberhentikan. Misalnya generator G2 yang akan diberhentikan, daya penggerak mula generator G2 dikurangi hingga generator tersebut tidak mengeluarkan arus ataupun daya!

g.  Sementara itu daya penggerak mula generator G3 diatur pula sesuai beban yang masih terpasang. Setelah ampermeter dan watt mater dari generator G2 menunjuk nol, maka saklar utama generator G2 dibuka. Selanjutnya penggerak mula generator G2 dimatikan.