PELUMAS TURBINE SYSTEM DAN PROTEKSI

Selamat datang di PLTG CNG Jakabaring.

HYDRAULIC START SYSTEM

Fungsi dari Hydraulic start system adalah; untuk memutar turbine dan mampu mengerakan turbine sampai terjadinya pembakaran, digunakan pada proses water washing dan Untuk kegiatan pemeliharaan. Hydraulic start tedapat di auxiliary trailer yang terdiri dari reservoir, filter, heat exchanger, pompa charging, motor listrik, dan pompa pendingin. Pada turbine auxiliary gearbox terdapat sebuah valve yang bekerja secara listrik yang berfungsi sebagai pembuka aliran hydraulic yang bertekanan menuju ke variable displacement pump, dan motor strarter hydraulic yang terletak distarter drive pad. Motor starter hydraulic inilah yang bekerja memutar turbine. Terdapat dua macam putaran yaitu putaran rendah (low speed) digunakan untuk water washing dan kegiatan maintenance dan putaran tinggi (high speed) berfungsi sebagai starting turbin dan purging bahan bakar. Kecepatan turbine dapat dikontrol dari HMI untuk pembacaan secara local dapat ditemukan pada pompa charging hydraulic. System pressure utama dan level lube oil. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada single line diagram Hydraulic system. Berikut akan diterangkan bagian dari system hydraulic start.

System Control

Untuk start hydraulic dilakukan dari control system HMI, dan berikut parameter yang dapat dimonitor dilokal.

·         PI-1609 –parameter system pressure utama

·         PI-1612 –parameter pressure pompa charging

Reservoir (TANKI)

Tanki Hydraulic terbuat dari stainless steel dan dapat menampung 40-gallon, dilengkapi dengan kaca sight yang berfungsi sebagi penunjuk level LG-6020 (with integral thermometer); Temperature element TE-6003; oli Hydraulic-level transmitter LSLL-6001; control temperature immersion (celup) heater HE-1610/TC-1611 untuk menjaga temperature oli hydraulic pada 90 °F; dan a 200-mesh (filter) yang terintegrasi dengan valve bypass. TE-6003 akan mengirimkan signal 4-20 mA ke turbine control panel Pada temperature 70⁰F Turbin Control Panel (TCP) akan mengaktifkan alarm low temperature TAL-6003, alarm high temperature 180⁰F dan high alarm Shutdown TAHH-6003 pada temperature 190⁰F.

LT-6001 mengirimkan signal 4-20 mA ke turbine control panel yang akan mengaktifkan alarm level low LAL-6001 pada saat volume oil hydraulic berkurang 74%, high alarm LAH-6001 pada saat volume oil hydraulic bertambah 95%, dan low Shutdown LALL-6001 saat volume berkurang di 40%. LT-6001 juga berfungsi sebagai system control untuk start permissive (74% volume). Saat turbine beroperasi, oli hydraulic akan mengalir dari reservoir (tanki) menuju stainer dan valve shutoff supply dan menuju ke pompa charging, pada pompa transmissi hydraulic dan pompa pendingin. Saat pompa hydraulic strainer terhambat dengan differential pressure 3 psid, maka oli hydraulic akan mengalir secara bypass untuk menghindari kerusakan pada filter.

POMPA CHARGING

Pompa charging berfungsi untuk menutupi kehilangan oli hydraulic pada pompa hydraulic dan di pompa utama, dapat disebut dengan rangkaian system hydraulic tertutup.

Kelebihan tekanan pada pompa supply hydraulic akan kembali ke dalam reservoir melalui sebuah relief valve, dengan setting 350 psig akan membuka. Dari pompa charging inilah aliran oli hydraulic mengalir ke rangkaian filter dan kembali ke pompa utama, dimana oli hydraulic akan dipompa menuju ke rangkaian motor stator. Filter yang berada di pompa charging dapat menangkap partikel yang masuk sebesar 10 µ. Indicator visual yang ada pada filter menjelaskan kondisi keseluruhan dari filter. Secara integral pada filter pompa charging dipasang bypass valve dan indicator jika aliran aliran oli hydraulic tersumbat. Filter pompa charging akan terhambat jika tekanan berada di differential pressure 50 µ psid. Oli hydraulic akan mengalir tanpa melewati filter, untuk menghindari terjadinya kerusakan pada filter. pompa charging termasuk  beberapa komponen dan setting pompa charging relief valve sebesar 2000 psig, high pressure relief valve disetting dan  5200 psig  dan pressure compensator disetting pada 1500 psig. Dan indicator manual yang ada dilokal yaitu Pi-6012 dengan skala 0 – 600 psig gambaran pompa charging discharge pressure.  

System Supply High-Pressure Closed-Loop (rangkaian tertutup)

Oli bertekanan tinggi dari Pompa utama hydraulic bersirkulasi dari auxiliary trailer ke main trailer kemudian menuju ke hydraulic start motor yang berada pada turbine. Jumlah aliran oli yang kembali dari motor akan diarahkan ke; 1. Kembali ke auxiliary trailer melalui pipa yang terhubung ke bagian system oli yang bertekanan rendah. 2. Menuju ke bagian system drain atau 3. Untuk melapisi drain yang tidak terdapat aliran saat kondisi normal. Sebelum mencapai pompa hydraulic utama oli akan melalui filter terlebih dahulu pada filter kembali yang bertekanan rendah.

Filter pada pressure tekanan rendah berfungsi menangkap partikel yang masuk lebih dari 10 µ dalam diameter. Terintegral dengan filter terdapat rangkaian baypass dan indicator yang menggambarkan dari kondisi filter. Saat filter sudah terhalang oleh partikel (pressure differential 25 psid) maka oli hydraulic akan melewati rangkaian baypass untuk menghindari kerusakan pada rangkaian filter.

Flushing dan System Pendinginan

Temperature dari aliran hydraulic dimonitor oleh thermostat TC-1611 yang berada pada reservoir (tanki). Jika temperature oli hydraulic turun dibawah 900F, heater HE-1610 akan memanaskan oli ke temperature 900 ⁰F. Aliran kembali hydraulic menuju cooler melalui valve bypass pada Internal relief dengan tekanan 15 psid yang mengalirkan oli melebihi temperature 120 ⁰F menuju heat exchanger untuk pendinginan sebelum kembali ke reservoir (tanki). Aliran oli tekanan rendah sebelum valve bypass ke pendingin terdapat sebuah filter yang akan menangkap partikel yang lebih besar dari 10 µ dalam diameter. Pada filter terintegral rangkaian bypass dan indicator yang menggambarkan kondisi dari filter. Saat filter sudah terhalang oleh partikel (pressure differential 25 psid) maka oli hydraulic akan melewati rangkaian baypass untuk menghindari kerusakan pada rangkaian filter.

Element temperature TE-6002 berfungsi memonitor temperature aliran oil drain temperature sebelum filter akan mengirimkan signal 4-20 ma ke turbin control panel yang akan mengaktifkan alarm TAH-6002 saat temperature bertambah 180 ⁰f.

System Operasi Motor Starting Hydraulic

SYSTEM OPERATION

Pada saat terjadi kebakaran, emergency shutdown Akan terpicu dengan cara menutup bahan bakar. Kemudian fan ventilasi akan stop, fire damper akan menutup, dan solenoid valve akan beroperasi membuka katup CO2. Saat input alarm diterima, maka control panel akan menggerakan timer sebagai waktu tunda rangkaian untuk menunggu operator melakukan evakuasi dari area trailer sebelum CO2 me-release (meyemprot). Saklar tekan berwarna merah yang berada diluar turbine enclosure berfungsi untuk saklar manual untuk menginisiasi alarm dan mengeksekusi (release) CO2. System fire proteksi tersambung langsung dengan turbine fan enclosure dan akan menstop fan guna mengurung api yang ada didalam turbine enclosure..

Kondisi dilluar dari batasan normal dan Tindakan yang dilakukan oleh team

Tiap-tiap kondisi yang berada diluar batasan normal mesti di-address.  Untuk melakukannya, dibuat group yang disebut Action Team untuk menentukan pe-rankin-an terhadap kondisi terjadi kelainan.

Biasanya, team akan meng-address enam kondisi pada saat itu. Sehingga cakupannya tidak terlalu rapat dan untuk mendapatkan hasil sedini mungkin.  keberhasilan ini dapat meyakinkan jika ditunjang oleh nilai lainnya  yaitu kemampuan Action Team dan proses perbaikan secara menyeluruh.

Sebagai dasar team dalam menentapkan kategori dan prioritasa pada tiap-tiap kondisi ada dua kategori  yaitu : kondisi dari kebiasaan dan kondisi secara terpola. Ada empat tingkatan prioritas yaitu : tindakan sekali sentuh, berat (sulit),  sedang dan lambat.

Tindakan sekali sentuh` dapat dilakukan dengan secara langsung tanpa biaya.

Buat tiap team dengan kemampuan berbeda, tetapi biasanya team yang paling pertama terdiri dari orang-orang dari tingkatan kepala-kepala divisi dan tingkatan manager, dan tingkatan dibawahnya terdiri dari supervisor, engineer dan orang-orang pilihan diunit. Sehingga mereka mempunyai pelabuhan (tempat bertanya) leader dan co-leader dari personel unit dan difasilitasi oleh Team Improvement.

Guna dari Team ini adalah lipat dua, pertama mereka yang akan meng-address kondisi utama. Hal ini merupakan taktik memanfaatkan Team. Kedua, mereka yang akan mengajari anggota-anggotanya bagaimana proses menyelesaikan permasalahan  dalam sebuah struktur kepemimpinan.  Kegunaan kedua merupakan strategi, untuk meyakinkan pekerja dilapangan dapat melanjutkan dikemudian hari untuk menyelesaikan permasalahan tanpa pimpinan dan assistance dari luar. Ketua anggota-anggota dari Team pertama memimpin dan memfasilitasi Team-team berikutnya dan berbagai pengalaman mereka dalam proses penyelesaian masalah.

Team Improvement akan mensupply empat belas langkah proses pada Team Action untuk diikuti. Langkah 1-4 sepakat dengan pembuatan team, langkah 5-12 sepakat dengan penyelesaian kondisi melalui diskusi dan indentifikasi situasi atau area yang dibahas. Untuk mencapai kesepahaman dari akar penyebeb dari kondisi yang ada. Team dapat menggunakan alat  seperti brainstorming, diagram sebab dan akibat dan dengan berbagai voting. Dan langkah terakhir , 13-15 sepakat dengan kondisi unit sekarang sebagai  pijakan Team untuk dapat persetujuan dan menginplementasikan.

BAB LANDASAN TEORI

A.   COMBUSTION DAN SYSTEM  UDARA VENTILASI

System udara Ventilation dan combustion dari pembangkit TM didapat dari filter udara combustion untuk operasi turbine dan filter udara ventilation untuk turbine enclosure. Adapun filter udara combustion dan filter udara ventilation berada di atas trailer (truck).

Filter udara combustion terdiri dari bagian-bagian sebagai berikut moisture eliminators,  pre-filter pads, heating/chilling coils dan barrier filters dan fan ventilation.  Fan ventilation mendorong  udara dari filter masuk ke turbine compartment sebagai ventilasi udara dan juga sebagai pendingin ruangan.

B.   Turbine Enclosure dan aliran udara Combustion

Gas turbin menghisap udara dari filter yang digunakan sebagai udara pengapian, sementara fan ventilation mendorong udara ventilation ke turbine compartment.  Jadi aliran udara digunakan di dua tempat yang berbeda aliran pertama menghasilkan kurang lebih 120.000 scmf aliran udara untuk pembakaran di ruang bakar turbine. Dan yang kedua menghasilkan kurang lebih 30.000 scmf aliran udara untuk ventilasi di turbine compartement. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada wiring diagram Ventilation and combustion system.

Pada saat operasi normal proses udara ke turbine yaitu melalui filter masuk ke Inlet plenum, dari inlet plenum melewati Air inlet silencer dari silencer udara masuk ke compressor melalui Inlet Guide Vane (IGV) dan dari Compressor udara akan masuk ruang bakar (combustion) melalui Compressor discharge (CDP) dan bercampur dengan bahan bakar gas dan akan terjadi  pembakaran saat percikan api dari igniter menyala.

Transmitter  Pressure differential PDT-4005 memonitor differential pressure antara udara sebelum filter dan sesudah filter informasi ini akan dikirim melalui signal 4-20 mA ke Turbine Control Panel (TCP) untuk ditampilkan dilayar HMI.  TCP akan mengaktifkan alarm  PDAH-4005 saat pressure differential 5 inHg atau lebih , dan akan menginisiasi alarm CDLO shutdown PDAHH-4005 saat pressure differential mencapai 8 inHg atau lebih.

Untuk pressure differential filter enclosure ventilation PDT-4004 informasi dikirim melalui signal 4-20 mA ke Turbine Control Panel (TCP), ditampilkan dilayar HMI. TCP akan mengaktifkan alarm  PDAH-4004 saat pressure differential 5 inHg atau lebih .

Aliran udara yang mengalir dari fan ventilasi dengan kecepatan rata-rata 30.000 scfm masuk ke dalam turbine compartement melalui silencer, udara ini bersirkulasi dan mendinginkan komponen-komponen mekanikal yang ada didalam turbine compartment. RTD TE-1482 berfungsi untuk memonitor temperature udara yang masuk  dari fan ventilation dan akan mengirimkan signal 4-20 mA ke Turbine Control Panel (TCP) yang akan menaktifkan alarm TAL-1482 pada saat temperature drop ke 43 ⁰F kebawah.

Sensor Humidity MT-1839 dengan skala 0-100% RH berfungsi untuk memonitor kelembaban udara yang masuk ke turbine enclosure, melalui informasi signal 4-20 mA TCP akan membaca nilai kelembaban udara di turbine compartment dan ditampilkan dilayar HMI.

Terdapat tiga fan ventilation yang tersedia, dua aktif beroperasi dengan nilai rata-rata hembusan 150.000 scfm setiap fan dan satu fan berada pada posisi standby. 

RTD TE-1401 memonitor temperature  sebelum turbine compartement dan TCP akkan mengaktifkan signal alarm pada temperature 140 ⁰F dan CDLO shutdown pada temperature 150 ⁰F. RTD TE-1466  memonitor temperature  sesudah  dari turbine compartement dan TCP akkan mengaktifkan signal alarm pada temperature 140 ⁰F dan CDLO shutdown pada temperature 200 ⁰F ke atas.

.

Transmitter Pressure differential PDT-4007  berfungsi untuk memonitor Pressure differential antara enclosure dan akan mengirimkan signal 4-20 mA ke Turbine Control Panel (TCP) dan ditampilkan ke monitor HMI yang akan menaktifkan alarm PDAL-4007  pada saat Pressure differential lebih dari  1 inHg 

Udara ventilation bersikulasi dengan menggunakan component mekanikal yang berhembus melalui dinding enclosure dan keluar melalui exhaust silencer ventilation yang terdapat di auxiliary trailer. Exhaust silencer terintegrasi dengan system CO₂  yang akan menutup damper pada saat terjadinya kebakaran begitu juga pada fan ventilation. Sensor ZS-1408, ZS-14208 dan ZS-1464 memonitor posisi dari damper ventilation, akan menginisiasi alarm pada saaat damper dalam keadaan posisi tertutup.

C.   Fire Control System

Saat CO₂  bekerja maka system akan menutup damper di exhaust silencer ventilation untuk membantu memadamkan api dan mencegah dari terjadinya ledakan gas.  Saat kebakaran terjadi  damper akan  secara automatis  menutup rapat enclosure turbine  mencegah aliran oxygen masuk untuk memutuskan salah satu penyebab dari terjadinya kebakaran.

D.   Generator Ventilation Airflow

Pada generator terdapat system ventilasi yang terpisah dari turbine, rotor generator dilengkapi dengan kipas fan untuk membuat terjadinya aliran udara pendingin melalui interior generator. Kipas blower pada rotor akan menghisap udara dari filter masuk ke generator dan melewati peralatan-peralatan yang ada didalam generator dan  setelah itu udara akan keluar melalui generator exhaust

Saat operasi normal, aliran udara dapat dijelaskan sebagai berikut;

Udara yang masuk melalui filter inlet akan dimonitor oleh transmitter pressure differential PDT-4008 dan PDT-4009. Transmitter ini akan mengirimkan signal ke Turbine Contol Panel untuk mengaktifkan alarm PDAH-4008 dan PDAH-4009 saat pressure udara lebih dari 2.75”  Hg. Enam buah RTD (TE-1421 sampai dengan 1426) yang terdapat dalam terdapat di dalam generator pada sisi stator memonitor temperature belitan stator, akan mengaktifkan alarm pada saat temperature mencapai 270 ⁰F dan menginisiasi FSLO shutdown saat temperature mencapai 290 ⁰F.

Exciter RTD TE-1431 akan mengaktifkan alarm saat temperature 200 ⁰F dan akan menginisiasi CDLO shutdown saat temperature mencapai 220 ⁰F. Tiga buah RTD disediakan sebagai cadangan dipakai seandainya RTD primary stator mengalami gangguan. Dan dua cadangan sisa lainnya digunakan untuk memonitor temperature aliran udara yang masuk.

RTD TE-1430 berfungsi untuk memonitor temperature aliran udara dari generator melalui exhaust, mengaktifkan alarm saat temperature mencapai 200 ⁰F dan menginisiasi CDLO shutdown pada temperature 220 ⁰F.

Terdapat sebuah heating element HE-1450 yang berada didalam generator, heating element ini akan bekerja pada saat unit dalam kondisi shutdown, fungsinya untuk mencegah lembab didalam generator akibat kondisi udara luar.

E.     Combustion

Udara yang mengalir masuk ke combustion chamber dari lubang-lubang kecil langsung ke pusat titik pembakaran didalam chamber tersebut,  untuk mencegah api dari hasil pembakaran tersebut meyentuh dinding ruang bakar.  Sekitar 82% dari udara yang masuk ke ruang bakar digunakan sebagai pendingin dan yang terpakai untuk pembakaran hanya 18% saja.  Pengaturan untuk aliran bahan bakar ditentukan oleh putaran turbin.  Sementara control stator vane pada compressor berguna untuk mengatur tekanan dan velocity di dalam ruang bakar sebagai fungsi dari compressor speed.

F.       SYSMBOL CONTROL DAN ALARM

TE-1482           Ventilation Air Inlet Air Temperature Element

Secara remote (TCP) mengindikasikan alarm dari temperature air inlet ventilation

Ø  Setting alarm pada 42⁰F (6⁰C)

PDI-14060       Ventilation Air Filter Differential Pressure Gauge

Sebagai pembacaan Indikasi dilokal untuk Pressure deferential dari filter ventilation.

PDSH-14080    Ventilation Air Filter Differential Pressure Switch

Switch ini akan mengirimkan signal alarm ke Turbine Control Panel dengan kondisi sebagi berikut;

Ø  Jika deferential pressure pada filter mencapai lebih dari 5” Wg (127mm).

ZS-1408,1484, 14208  Fire Damper Switch

Memonitor posisi dari damper

Ø  Alarm pada saat kondisi damper tertutup (cosed)

TE-1401           Gas Turbine Enclosure Temperature Switch

Secara remote (TCP) memberikan indikasi alarm pada temperature gas turbine enclosure.

Ø  Alarm setting lebih dari 140⁰F (60⁰C)

Ø  Shutdown setting lebih dari 150⁰F (66⁰C)

Ø  Shutdown type CDLO

TE-1401           Gas Turbine Enclosure Temperature Switch

Secara remote (TCP) memberikan indikasi alarm pada temperature gas turbine enclosure.

Ø  Alarm setting lebih dari 200⁰F (93⁰C)

PDSL-1407       Enclosure Differential Pressure Switch

Secara remote (TCP) memberikan indikasi alarm pada temperature gas turbine enclosure.

Ø  Alarm setting Differential pressure mencapai atau kurang  dari 0.1 Wg (2.54mm)

PDI-1404         Combustion Air Filter Differential Pressure Gauge

Sebagai pembacaan Indikasi dilokal untuk Pressure deferential dari filter ventilation.

PDSH-1405      Combustion Air Filter Differential Pressure Switch

Switch ini akan mengirimkan signal alarm ke Turbine Control Panel dengan kondisi sebagi berikut;

Ø  Jika deferential pressure pada filter mencapai lebih dari 5” Wg (127mm).

PDSHH-1406   Combustion Air Filter Differential Pressure Switch

Switch ini akan mengirimkan signal shutdown ke Turbine Control Panel dengan kondisi sebagi berikut;

Ø  Jika deferential pressure pada filter mencapai lebih dari 8” Wg (203mm).

Ø  Shutdown berupa CDLO dan dapat juga shutdown FSLO.

System Bahan Bakar