AVR (Automatic Voltage Regulator)

Artikel kali ini erat kaitannya dengan artikel mengenai sistem eksitasi karena prinsip kerja dari AVR adalah mengatur arus penguatan ( excitacy)pada exciter.
Sistem pengoperasian Unit AVR (Automatic Voltage Regulator) berfungsi untuk menjaga agar tegangan generator tetap konstan dengan kata lain generator akan tetap mengeluarkan tegangan yang selalu stabil tidak terpengaruh pada perubahan beban yang selalu berubah-ubah, dikarenakan beban sangat mempengaruhi tegangan output generator.

Prinsip kerja dari AVR adalah mengatur arus penguatan (excitacy) pada exciter. Apabila tegangan output generator di bawah tegangan nominal tegangan generator, maka AVR akan memperbesar arus penguatan (excitacy) pada exciter. Dan juga sebaliknya apabila tegangan output Generator melebihi tegangan nominal generator maka AVR akan mengurangi arus penguatan (excitacy) pada exciter. Dengan demikian apabila terjadi perubahan tegangan output Generator akan dapat distabilkan oleh AVR secara otomatis dikarenakan dilengkapi dengan peralatan seperti alat yang digunakan untuk pembatasan penguat minimum ataupun maximum yang bekerja secara otomatis.


Gambar 1. Diagram sistem eksitasi.

AVR dioperasikan dengan mendapat satu daya dari permanen magnet generator (PMG) sebagai contoh AVR dengan tegangan 110V, 20A, 400Hz. Serta mendapat sensor dari potencial transformer (PT) dan current transformer (CT).


Gambar 2. Diagram AVR.

Bagian-bagian pada unit AVR

a. Sensing circuit
Tegangan tiga phasa generator diberikan pada sensing circuit melewati PT dan 90R terlebih dahulu, dan tegangan tiga phasa keluaran dari 90R diturunkan kemudian disearahkan dengan rangkaian dioda, dan diratakan oleh rangkaian kapasitor dan resistor dan tegangan ini dapat diatur dengan VR (Variable Resistant). Keuntungan dari sensing circuit adalah mempunyai respon yang cepat terhadap tegangan output generator.

Output tegangan respon berbanding lurus dengan output tegangan Generator berbanding lurus seperti ditinjukkan pada Gambar 3.


Gambar 3. Grafik hubungan sensing tegangan terhadap output of Generator

b. Comparative amplifier
Rangkaian comparative amplifier digunakan sebagai pembanding antara sensing circuit dengan set voltage. Besar sensing voltage dengan set voltage tidak mempunyai nilai yang sama sehingga selisih/rentang besar tegangan tersebut. Selisih tegangan disebut dengan error voltage. Ini akan dihilangkan dengan cara memasang VR (variable resistance) pada set voltage dan sensing voltage.

c. Amplifier circuit
Aliran arus dari D11, D12, dan R34 adalah rangkaian penguat utama atau penguatan tingkat terendah. Keluaran dari comparative amplifier dan keluaran dari over excitation limiter (OEL) adalah tegangan negative dan dari tegangan negative kemudian pada masukan OP201. Ketika over excitation limiter (OEL) atau minimum excitation limiter (MEL) tidak operasi maka keluaran dari comparative amplifier dikuatkan oleh OP201 dan OP301 masukan dari OP301 dijumlahkan dengan keluaran dari dumping circuit. OP401 adalah Amplifier untuk balance meter hubungan antara tegangan masuk dan tegangan keluaran dari OP201 dan OP401 diperlihatkan pada bagan berikut.


Gambar 4. Rangkaian Amplifier

d. Automatic manual change over and mixer circuit
Rangkaian ini disusun secara Auto-manual pemindah hubungan dan sebuah rangkaian untuk mengontrol tegangan penguatanmedan generator. Auto-manual change over and mixer circuit pada operasi manual pengaturan tegangan penguatan medan generator dilakukan oleh 70E, dan pada saat automatic manual change over and mixer circuit beroperasi manual maka AVR (automatic voltage Rregulator) belum dapat beroperasi. Dan apabila rangkaian ini pada kondisi auto maka AVR sudah dapat bekerja untuk mengatur besar arus medan generator.

e. Limited circuit
Limited circuit adalah untuk penentuan pembatasan lebih dan kurang penguatan (excitation) untuk pengaturan tegangan output pada sistem excitacy, VR125 untuk pembatas lebih dari keluaran terminal C6 dan VR126 untuk pembatas minimal dari keluaran terminal C6.

f. Phase syncronizing circuit
Unit tyristor digunakan untuk mengontrol tegangan output tyristor dengan menggunakan sinyal kontrol yang diberikan pada gerbang tyristor dengan cara mengubah besarnya sudut sinyal pada gerbang tyristor. Rangkaian phase sinkronisasi berfungsi untuk mengubah sudut gerbang tyristor yang sesuai dengan tegangan output dari batas sinkronisasi dan juga sinyal kontrol yang diberikan pada tyristor di bawah ini terdapat gambar sinkronisasi.

g. Thyristor firing circuit
Rangkaian ini sebagai pelengkap tyristor untuk memberikan sinyal kontrol pada gerbang tyristor.

h. Dumping circuit
Dumping circuit akan memberikan sensor besarnya penguatan tegangan dari AC exciter dan untuk diberikan ke amplifier circuit dengan dijadikan feed back masukan terminal OP301.

i. Unit tyristor
Merupakan susunan dari tyristor dan dioda. Dan juga menggunakan fuse (sekring) yang digunakan sebagai pengaman lebur dan juga dilengkapi dengan indikator untuk memantau kerja dari tyristor yang dipasang pada bagian depan tyristor untuk tiap phase diberikan dua fuse yang disusun pararel dan ketika terjadi kesalahan atau putus salah satunya masih dapat beroperasi.

j. MEL (minimum excitacy limiter)
MEL (minimum eksitasi limiter) yaitu untuk mencegah terjadinya output yang berlebihan pada generator dan adanya penambahan penguatan (excitacy) untuk meningkatkan tegangan terminal generator pada level konstan. Rangkaian ini digunakan untuk mendeteksi operasional dari generator yaitu dengan mendeteksi keluaran tegangan dan arus pada generator. Rangkaian inijuga digunakan untuk membandingkan keluaran tegangan generator dengan eksitasi minimum yang telah diseting. Rangkaian ini akan memberikan batas sinyal pada rangkaian AVR apabila melebihi eksitasi minimum, kemudian output dari MEL (Minimum Eksitasi Limiter) dikuatkan oleh amplifier.


Gambar 5. Diagram Minimum Excitasi Limiter.

k. Automatic follower
Prinsip kerja dari alat ini adalah untuk melengkapi penguatan dengan pengaturan secara manual oleh 70E. Untuk menyesuaikan pengoperasian generator dalam pembandingan fluktuasi dari tegangan terminal oleh sinyal error. Hal tersebut digunakan untuk menjaga kesetabilan tegangan pada generator. Pengoperasian ini digunakan untuk pengaturan manual (70E) untuk ketepatan tingkatan excitacy yang telah disesuaikan. Kondisi pengoperasian generator dan pembandingan fluktuasi dari tegangan terminal oleh sinyal tegangan error. Hal tersebut dijadikan pegangan untuk menjaga kestabilan tegangan pada generator dengan adanya perubahan beban.
Automatic Follower digunakan untuk mendeteksi keluaran regulator dari sinyal tegangan error dan pengoperasian otomatis manual adjuster dengan membuat nilai nol. Rangkaian ini untuk menaikkan sinyal dan menurunkan sinyal yang dikendalikan oleh 70E. Dengan cara memutar 70E untuk mengendalikan sinyal pada rangkaian ini.


Gambar 6. Blok Diagram Automatic Follower

semoga bermanfaat,

HaGe

Sistem Eksitasi

Sistem eksitasi adalah sistem pasokan listrik DC sebagai penguatan pada generator listrik atau sebagai pembangkit medan magnet, sehingga suatu generator dapat menghasilkan energi listrik dengan besar tegangan keluaran generator bergantung pada besarnya arus eksitasinya.

Sistem ini merupakan sistem yang vital pada proses pembangkitan listrik dan pada perkembangannya, sistem Eksitasi pada generator listrik ini dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu:

1. Sistem Eksitasi dengan menggunakan sikat (brush excitation)
2. Sistem Eksitasi tanpa sikat (brushless excitation).

1. Sistem Eksitasi dengan sikat
Pada Sistem Eksitasi menggunakan sikat, sumber tenaga listriknya berasal dari generator arus searah (DC) atau generator arus bolak balik (AC) yang disearahkan terlebih dahulu dengan menggunakan rectifier.

Jika menggunakan sumber listrik listrik yang berasal dari generator AC atau menggunakan Permanent Magnet Generator (PMG) medan magnetnya adalah magnet permanent. Dalam lemari penyearah, tegangan listrik arus bolak balik diubah atau disearahkan menjadi tegangan arus searah untuk mengontrol kumparan medan eksiter utama (main exciter).

Untuk mengalirkan arus Eksitasi dari main exciter ke rotor generator menggunakan slip ring dan sikat arang, demikian juga penyaluran arus yang berasal dari pilot exciter ke main exciter .


Gambar 1. Sistem Eksitasi dengan sikat (Brush Excitation).

Prinsip kerja pada sistem Eksitasi dengan sikat (Brush Excitation)

Generator penguat yang pertama, adalah generator arus searah hubungan shunt yang menghasilkan arus penguat bagi generator penguat kedua. Generator penguat (exciter) untuk generator sinkron merupakan generator utama yang diambil dayanya.

Pengaturan tegangan pada generator utama dilakukan dengan mengatur besarnya arus Eksitasi (arus penguatan) dengan cara mengatur potensiometer atau tahanan asut. Potensiometer atau tahanan asut mengatur arus penguat generator pertama dan generator penguat kedua menghasilkan arus penguat generator utama. Dengan cara ini arus penguat yang diatur tidak terlalu besar nilainya (dibandingkan dengan arus generator penguat kedua) sehingga kerugian daya pada potensiometer tidak terlalu besar. PMT arus penguat generator utama dilengkapi tahanan yang menampung energi medan magnet generator utama karena jika dilakukan pemutusan arus penguat generator utama harus dibuang ke dalam tahanan.

Sekarang banyak generator arus bolak-balik yang dilengkapi penyearah untuk menghasilkan arus searah yang dapat digunakan bagi penguatan generator utama sehingga penyaluran arus searah bagi penguatan generator utama, oleh generator penguat kedua tidak memerlukan cincin geser karena. penyearah ikut berputar bersama poros generator. Cincin geser digunakan untuk menyalurkan arus dari generator penguat pertama ke medan penguat generator penguat kedua. Nilai arus penguatan kecil sehingga penggunaan cincin geser tidak menimbulkan masalah.
Pengaturan besarnya arus penguatan generator utama dilakukan dengan pengatur tegangan otomatis supaya nilai tegangan klem generator konstan. Pengaturan tegangan otomatis pada awalnya berdasarkan prinsip mekanis, tetapi sekarang sudah menjadi elektronik.

Perkembangan sistem eksitasi pada generator sinkron dengan sistem eksitasi tanpa sikat, karena sikat dapat menimbulkan loncatan api pada putaran tinggi. Untuk menghilangkan sikat digunakan dioda berputar yang dipasang pada jangkar. Gambar 2 menunjukkan sistem excitacy tanpa sikat.

2. Sistem Eksitasi tanpa sikat (brushless excitation)

Penggunaan sikat atau slip ring untuk menyalurkan arus excitasi ke rotor generator mempunyai kelemahan karena besarnya arus yang mampu dialirkan pada sikat arang relatif kecil. Untuk mengatasi keterbatasan sikat arang, digunakan sistem eksitasi tanpa menggunakan sikat (brushless excitation.

Keuntungan sistem eksitasi tanpa menggunakan sikat (brushless excitation), antara lain adalah:
1) Energi yang diperlukan untuk Eksitasi diperoleh dari poros utama (main shaft), sehingga keandalannya tinggi
2) Biaya perawatan berkurang karena pada sistem Eksitasi tanpa sikat (brushless excitation) tidak terdapat sikat, komutator dan slip ring.
3) Pada sistem Eksitasi tanpa sikat (brushless excitation) tidak terjadi kerusakan isolasi karena melekatnya debu karbon pada farnish akibat sikat arang.
4) Mengurangi kerusakan ( trouble) akibat udara buruk (bad atmosfere) sebab semua peralatan ditempatkan pada ruang tertutup
5) Selama operasi tidak diperlukan pengganti sikat, sehingga meningkatkan keandalan operasi dapat berlangsung terus pada waktu yang lama.
6) Pemutus medan generator (Generator field breaker), field generator dan bus exciter atau kabel tidak diperlukan lagi
7) Biaya pondasi berkurang, sebab aluran udara dan bus exciter atau kabel tidak memerlukan pondasi


Gambar 2. Sistem Excitacy tanpa sikat (Brushless Escitacy)

Keterangan gambar:
ME : Main Exciter
MG : Main Generator
PE : Pilot Exciter
AVR : Automatic Voltage Regulator
V : Tegangan Generator
AC : Alternating Current (arus bolak balik)
DC : Direct Current (arus searah)


Gambar 3. Sistem Eksitasi tanpa sikat (Brushless Excitation)

Prinsip kerja sistem Eksitasi tanpa sikat (Brushless Excitation)

Generator penguat pertama disebut pilot exciter dan generator penguat kedua disebut main exciter (penguat utama). Main exciter adalah generator arus bolak-balik dengan kutub pada statornya. Rotor menghasilkan arus bolak-balik disearahkan dengan dioda yang berputar pada poros main exciter (satu poros dengan generator utama). Arus searah yang dihasilkan oleh dioda berputar menjadi arus penguat generator utama. Pilot exciter pada generator arus bolak-balik dengan rotor berupa kutub magnet permanen yang berputar menginduksi pada lilitan stator. Tegangan bolak-balik disearahkan oleh penyearah dioda danmenghasilkan arus searah yang dialirkan ke kutub-kutub magnet y ang ada pada stator main exciter. Besar arus searah yang mengalir ke kutub main exciter diatur oleh pengatur tegangan otomatis (automatic voltage regulator/AVR).

Besarnya arus berpengaruh pada besarnya arus yang dihasilkan main exciter, maka besarnya arus main exciter juga mempengaruhi besarnya tegangan yang dihasilkan oleh generator utama.

Pada sistem Eksitasi tanpa sikat, permasalahan timbul jika terjadi hubung singkat atau gangguan hubung tanah di rotor dan jika ada sekering lebur dari dioda berputar yang putus, hal ini harus dapat dideteksi. Gangguan pada rotor yang berputar dapat menimbulkan distorsi medan magnet pada generator utama dan dapat menimbulkan vibrasi (getaran) berlebihan pada unit pembangkit.

semoga bermanfaat,

HaGe

Penggunaan Alat Penghemat Listrik Di Rumah

Penggunaan alat penghemat pemakaian energi listrik untuk rumah tangga masih kontroversi sampai saat ini. Ada pihak yang mengatakan bahwa penggunaan alat penghemat listrik tersebut tidak efektif dan hanya merupakan pembodohan kepada publik saja, namun klaim tentang manfaat dan keefektifan dari alat tersebut pun tak kalah hebatnya, terutama yang disebar-luaskan oleh pihak-pihak yang berkepentingan dan mendapat keuntungan dari penjualan alat ini.

Mengenai penggunaan alat ini pun menjadi topik yang menarik di forum dunia listrik (dapat anda lihat di sini). Namun Dunia listrik berusaha untuk mendapatkan penjelasan yang dapat dipertanggung-jawabkan mengenai keefektifan penggunaan alat penghemat listrik tersebut, dan akhirnya mendapatkan informasi yang diinginkan pada situs PLN-Distribusi Jawa Tengah dan D.I Yogyakarta. Berikut kutipannya:

“Umumnya, penjual memberi iming-iming bila alatnya bisa menghemat listrik 10 hingga 40 persen. Bahkan juga diberi jaminan barang akan diganti baru bila tidak terjadi perubahan tagihan listrik dalam 1 tahun. Tak ayal, ini menjadi magnet tersendiri bagi masyarakat terus berusaha menekan pengeluaran.

Di Indonesia, alat ini mulai dipasarkan sejak 2003. Berbagai merek didatangkan dari luar negeri, baik dari Jerman, Italia maupun negara Eropa lainnya. Meski ada juga buatan lokal yang mengadopsi teknologi luar.

Biasanya, alat hemat energi buatan luar negeri dipatok lebih mahal dibanding buatan lokal. Alat hemat listrik buatan Jerman misalnya dipasarkan dengan harga antara Rp 1,25 juta sampai Rp 1,5 juta, bergantung kapasitas daya yang digunakan. Sedang alat hemat energi buatan lokal berkisar Rp 100 ribu hingga Rp 300 ribu.

Kompensator Daya

Sebetulnya, cara kerja alat itu terbilang sederhana. Menurut teori, untuk mengurangi pemakaian energi listrik diperlukan sebuah kompensator daya. Kompensator ini bekerja sebagai pengatur tegangan yang akan mengurangi catu tegangan ke beban, yang berarti mengurangi catu daya ke beban. Nah, dengan mengurangi catu daya secara otomatis energi yang terpakai pun akan berkurang dibanding keadaan normal.

Ada dua jenis kompensator daya yang banyak beredar di pasaran, yakni kompensator yang dipasang secara paralel dengan beban dan kompensator yang dipasang seri dengan beban. Dari dua jenis kompensator daya ini, yang banyak beredar di pasaran adalah kompensator daya yang dipasang paralel. Jika dirata-rata, perbandingan antara jumlah kompensator daya yang dipasang paralel dengan seri kira-kira 9:1.

Kompensator yang dipasang secara paralel terhadap beban sebenarnya merupakan kompensator daya aktif-reaktif. Asas kerja kompensator ini memanfaatkan jenis arus yang dialirkan PLN ke pelanggan, yakni arus bolak-balik yang memiliki dua komponen daya: aktif dan reaktif. Daya aktif adalah daya sebenarnya yang dibutuhkan beban. Sebaliknya, daya reaktif adalah daya yang dapat terjadi karena induktansi maupun kapasitansi. Induktansi disebabkan komponen yang berbentuk kumparan seperti motor listrik maupun transfomator step down pada adaptor. Sedangkan kapasitansi diakibatkan oleh komponen kapasitor. Resultan atau jumlah dari keduanya kemudian membentuk daya nyata.

Dalam kenyataannya, daya yang dipasok oleh PLN adalah daya nyata. Oleh sebab itu untuk meminimalisasi daya yang dipasok oleh PLN maka sebisa mungkin daya reaktif diminimalisasi. Jika beban bersifat induktif maka diberi kapasitor dan jika beban bersifat kapasitif maka beban diberi induktor. Karena umumnya peralatan yang digunakan dalam lingkungan perumahan bersifat induktif, maka kompensator daya untuk mengeliminasi daya reaktif tak lain berupa kapasitor. Biasanya, alat ini dipasang secara paralel pada jaringan listrik, tepatnya setelah kotak MCB (Mini Circuit Breaker) atau sekering yang telah terpasang sebelumnya.

Sementara itu, kompensator daya yang dipasang seri dengan pemanfaat listrik merupakan sebuah alat penurun kinerja beban dengan cara menurunkan catu daya melalui penurunan tegangan catu. Hasil keluaran dari pemasangan alat kompensator daya jenis seri ini adalah diperoleh penurunan pemakaian daya nyata (watt), tetapi tegangan catu ke pemanfaat listrik juga dibuat turun. Sepintas terlihat sebagai penghematan pemakaian energi listrik, tetapi sesungguhnya kinerja pemanfaat listrik menurun dan dapat berakibat mengurangi umur pemanfaatan listrik.

Untung Rugi Penggunaan Peralatan

Berdasar penelitian alat penghemat energi yang dilakukan Pranyoto, dari bagian Litbang PLN, penggunaan alat penghemat energi, baik berupa kompensator yang dipasang seri atau paralel ternyata tidak memberi kontribusi seperti yang dijanjikan produsen. Alih-alih menurunkan penggunaan daya, yang terjadi pada penggunaan alat semacam itu adalah mengurangi efisiensi peralatan dan umur pemanfaatan listrik. Ini disebabkan meski diperoleh penurunan pemanfaatan daya nyata antara 15 persen hingga 20 persen, tetapi pemanfaatan listrik juga dibuat menurun hingga 20 persen. Misal, AC dan kulkas menjadi kurang dingin dan lampu menjadi redup.

Selain itu, pada kondisi tertentu yang mempertimbangkan adanya hambatan dalam kabel, penghematan yang terjadi dalam rumah sangat kecil. Penghematan hanya akan didapat ketika terjadi kondisi ekstrim dimana daya nyata dua kali lipat daya aktifnya. Namun jika dalam kondisi ideal alat ini justru akan menambah tagihan listrik meskipun besarnya tidak seberapa.

Namun demikian alat ini juga berguna mengoptimalisasi daya listrik agar daya yang digunakan dapat digunakan sesuai daya yang diperbolehkan oleh PLN. Misal, pada perumahan, kWh meter akan menghitung daya aktif, tetapi MCB bekerja berdasarkan arus yang mengalir pada resultan daya nyata. Dengan menggunakan alat ini, maka resiko adanya pemutusan arus (ngejepret) oleh MCB dapat berkurang, dengan catatan bahwa rumah tersebut banyak menggunakan peralatan yang bersifat induktif. Jadi jika sebuah rumah berdaya 900 watt, terkadang dengan peralatan yang berdaya 600 watt atau 700 watt ternyata listriknya ngejepret. Nah, dengan pemasangan alat penghemat energi maka penggunaan daya akan dapat dioptimalkan mendekati 900 watt.

Jurus Menggaet Konsumen

Seringkali seorang calon pembeli tertarik iming-iming penurunan tagihan listrik yang diungkapkan penjual. Biasanya konsumen akan diberi demonstrasi yang meyakinkan. Ada tiga modus yang sering digunakan.

Pertama, dengan menggunakan amperemeter. Ketika kompensator dipasang, amperemeter akan menunjukkan angka lebih rendah dibanding kondisi normal. Konsumen yang biasanya awam dengan masalah kelistrikan seringkali terkecoh. Tentu saja keadaan sebenarnya tidak demikian. Amperemeter mengukur arus pada komponen daya nyata dan bukan pada komponen daya aktif. Walaupun besaran yang ditunjukkan amperemeter akan berubah tergantung apakah alat penghemat dipasang atau tidak, besaran arus pada komponen daya aktif sebenarnya tidak akan berubah.

Kedua, dengan menggunakan wattmeter. ’Jurus’ ini memang lebih cerdik dari yang pertama, karena PLN memang mengukur berdasarkan Watt. Tetapi yang tidak disadari konsumen adalah ada hambatan berukuran besar atau gulungan kabel yang sangat panjang di belakang alat demonstrasi ini yang menghubungkan beban dengan sumber listrik, terkadang bahkan sampai 100 meter. Jelas, ini sangat kontras dengan keadaan instalasi di rumah yang rata-rata hanya mencapai 10 meter.

Ketiga, masih menggunakan wattmeter, tetapi tanpa memperlihatkan besaran tegangan. Alat ini dengan meyakinkan dapat memperlihatkan bahwa penggunaan daya akan dihemat. Tetapi konsumen tidak menyadari bahwa sebenarnya tegangan listrik sudah jauh di bawah 220V, diturunkan dari keadaan normal.

Sebenarnya ada cara mudah menekan tagihan rekening listrik yang tidak memerlukan peralatan tambahan semacam ”alat hemat listrik”. Salah satunya mengkonsumsi listrik seperlunya atau mematikan peralatan saat tidak digunakan. Misal ketika keluar kamar, lampu dimatikan. Jangan lupa pakai lampu hemat energi. Meski agak sedikit mahal tapi konsumsi dayanya jauh lebih kecil dibanding lampu biasa dan umur penggunaannya lebih lama.

So, mudah kan? Tanpa perlu membeli alat hemat listrik yang berharga jutaan, Anda juga dapat menghemat listrik dengan mudah dan nyaman.”

sumber: www.plnjateng.co.id

Tentang kiat-kiat hemat listrik, dapat dibaca pada artikel di sini dan sini

dan untuk booklet cara hemat listrik dari Energy Management Indonesia, silahkan download di sini

Keandalan Pembangkit

Pada artikel mengenai faktor-faktor dalam pembangkitan (dapat dibaca di sini) disebutkan bahwa Forced Outage Rate (FOR) adalah suatu faktor yang menggambarkan keandalan unit pembangkit. Dalam sistem interkoneksi yang terdiri dari banyak unit pembangkit, maka keandalan unit-unit pembangkit yang beroperasi dibandingkan dengan beban yang harus dilayani menggambarkan keandalan sistem tersebut.

Ada angka yang menggambarkan berapa besar probabilitas unit-unit pembangkit yang beroperasi tidak mampu melayani beban. Angka probabilitas ini dalam bahasa Inggris disebut "loss of load probability" atau biasa disingkat LOLP. Gambar 1 menggambarkan secara kualitatif besarnya LOLP untuk suatu sistem, yaitu:

LOLP = p x t

keterangan
p : menggambarkan probabilitas sistem dapat menyediakan daya sebesar b.
t : menggambarkan lamanya garis tersedianya daya sebesar b memotong kurva lama beban dari sistem.


Grafik 1. Penggambaran LOLP = pxt dalam hari per tahun pada kurva lama beban.

Nilai LOLP biasanya dinyatakan dalam hari per tahun.

"Makin kecil nilai LOLP, makin tinggi keandalan sistem. Sebaliknya, makin besar nilai LOLP, makin rendah keandalan sistem, karena hal ini berarti probabilitas sistem tidak dapat melayani beban yang makin besar."

Nilai LOLP dapat diperkecil dengan menambah daya terpasang atau menurunkan nilai Forced Outage Rate (FOR) unit pembangkit, karena dua langkah ini dapat memperkecil probabilitas daya tersedia b pada gambar 1 menjadi terlalu rendah sehingga memotong kurva lama beban dengan nilai t yang lebih lama.

Penentuan besarnya nilai LOLP dari suatu sistem harus mempertimbangkan besarnya peran penyediaan tenaga listrik pada sistem tersebut atau dengan kata lain berapa besar kerugian yang dialami pemakai energi listrik (konsumen) apabila terjadi interupsi atau gangguan penyediaan pasokan energi listrik.

Misalnya dalam sitem yang berupa sebuah PLTD dengan bebeapa unit pembangkit yang memasok tenaga listrik kesebuah pabrik. LOLP dari sistem ini ditentukan dengan mempertimbangkan berapa kerugian yang timbul apabila pabrik mengalami gangguan pasokan tenaga listrik, yang dinyatakan dalam Rupiah per kWh terputus.

Pada sistem yang besar seperti sistem tenaga listrik yang dikelola oleh PLN, penentuan nilai LOLP ini haruslah mempertimbangkan harga Rupiah per kWh terputus secara nasional. Hal ini disebabkan karena dengan terputusnya pasokan tenaga listrik dari PLN, berarti menimbulkan kerugian nasional.

Standar PLN mengenai LOLP adalah 3 hari per tahun untuk sistem interkoneksi Jawa (JAMALI) hari dan 5 hari per tahun untuk sistem di luar Jawa.

semoga bermanfaat, http:/dunia-listrik.blogspot.com

Sistem Pentanahan

Dalam sebuah instalasi listrik ada empat bagian yang harus ditanahkan atau sering juga disebut dibumikan. Empat bagian dari instalasi listrik ini adalah:

a. Semua bagian instalasi yang terbuat dari logam (menghantar listrik) dan dengan mudah bisa disentuh manusia. Hal ini perlu agar potensial dari logam yang mudah disentuh manusia selalu sama dengan potensial tanah (bumi) tempat manusia berpijak sehingga tidak berbahaya bagi manusia yang menyentuhnya.
b. Bagian pembuangan muatan listrik (bagian bawah) dari lightning arrester. Hal ini diperlukan agar lightning arrester dapat berfungsi dengan baik, yaitu membuang muatan listrik yang diterimanya dari petir ke tanah (bumi) dengan lancar, seperti telah dijelaskan pada artikel di sini.
c. Kawat petir yang ada pada bagian atas saluran transmisi. Kawat petir ini sesungguhnya juga berfungsi sebagai lightning arrester. Karena letaknya yang ada di sepanjang saluran transmisi, maka semua kaki tiang transmisi harus ditanahkan agar petir yang menyambar kawat petir dapat disalurkan ke tanah dengan lancar melalui kaki tiang saluran transmisi.
d. Titik netral dari transformator atau titik netral dari generator. Hal ini diperlukan dalam kaitan dengan keperluan proteksi khususnya yang menyangkut gangguan hubung tanah.

Dalam praktik, diinginkan agar tahanan pentanahan dari titik-titik pentanahan tersebut di atas tidak melebihi 4 ohm.

Secara teoretis, tahanan dari tanah atau bumi adalah nol karena luas penampang bumi tak terhingga. Tetapi kenyataannya tidak demikian, artinya tahanan pentanahan nilainya tidak nol. Hal ini terutama disebabkan oleh adanya tahanan kontak antara alat pentanahan dengan tanah di mana alat tersebut dipasang (dalam tanah). Alat untuk
melakukan pentanahan ditunjukkan oleh Gambar 1.


Gambar 1. Macam-macam alat pentanahan.

Dari gambar 1 tampak bahwa ada empat alat pentanahan, yaitu:
1. Batang pentanahan tunggal (single grounding rod).
2. Batang pentanahan ganda (multiple grounding rod). Terdiri dari beberapa batang tunggal yang dihubungkan paralel.
3. Anyaman pentanahan (grounding mesh), merupakan anyaman kawat tembaga.
4. Pelat pentanahan (grounding plate), yaitu pelat tembaga.

Tahanan pentanahan selain ditimbulkan oleh tahanan kontak tersebut diatas juga ditimbulkan oleh tahanan sambungan antara alat pentanahan dengan kawat penghubungnya. Unsur lain yang menjadi bagian dari tahanan pentanahan adalah tahanan dari tanah yang ada di sekitar alat pentanahan yang menghambat aliran muatan listrik (arus listrik) yang keluar dari alat pentanahan tersebut. Arus listrik yang keluar dari alat pentanahan ini menghadapi bagian-bagian tanah yang berbeda tahanan jenisnya. Untuk jenis tanah yang sama, tahanan jenisnya dipengaruhi oleh kedalamannya. Makin dalam letaknya, umumnya makin kecil tahanan jenisnya, karena komposisinya makin padat dan umumnya juga lebih basah. Oleh karena itu, dalam memasang batang pentanahan, makin dalam pemasangannya akan makin baik hasilnya dalam arti akan didapat tahanan pentanahan yang makin rendah.


Gambar 2. Batang pentanahan beserta aksesorisnya.

Gambar 2 menggambarkan batang pentanahan beserta aksesorisnya, yaitu; (1) Konduktor tanah, (2) Penghubung antara konduktor dengan elektroda tanah, dan (3) Elektroda tanah.


Gambar 3. Batang pentanahan dan lingkaran pengaruhnya (sphere of influence).

Sedangkan gambar 3 menggambarkan batang pentanahan beserta lingkaran pengaruhnya (sphere of influence) didalam tanah. Tampak bahwa makin dalam letaknya di dalam tanah sampai kedalaman yang sama dengan kedalaman batang pentanahan, dan lingkaran pengaruh ini makin dekat dengan batang pentanahan. Hal ini disebabkan oleh adanya variasi tahanan jenis tanahnya, seperti ditunjukan oleh tabel tahanan jenis tanah dibawah ini.


Tabel 1. Tahanan jenis berbagai macam tanah dan tahanan pentanahannya.

Tabel 1 menunjukkan tahanan jenis berbagai macam tanah serta tahanan pentanahan dengan berbagai kedalaman dan apabila digunakan pita pentanahan (grounding strip) dengan berbagai ukuran panjang. Dari tabel terlihat bahwa untuk memperoleh tahanan pentanahan 6 Ω di humus lembab, maka batang pentanahannya cukup dipancang sedalam 5 meter tetapi bila di pasir kering kedalamannya harus 165 meter.