Makalah kp pemeliharaan baterai

  • Published on
    30-Jul-2015

  • View
    217

  • Download
    11

Embed Size (px)

Transcript

<p> 1. Makalah Seminar Kerja Praktek PEMELIHARAAN TAHUNAN SISTEM DC (BATERAI 48 VOLT UNIT II) DI GARDU INDUK 150 KV SRONDOL Cahyo Adhi Nugroho1 , Susatyo Handoko, ST. MT.2 1 Mahasiswa dan 2 Dosen Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Soedarto SH. Tembalang, Semarang Email : cahyo4fun@gmail.com Abstrak Di gardu induk sitemDC mempunyai peranan penting dalamkelancaran operasi Gardu Induk dalammelayani konsumen. Sumber DC berasal dari rectifier dan baterai yang terhubung secara paralel terhadap beban. Sumber DC digunakan untuk kebutuhan operasi relai proteksi dan kontrol serta untuk SCADATELl.Untuk kebutuhan operasi relai dan kontrol di PLN terdapat dua sistemcatu daya pasokan arus searah yaitu DC 110V dan DC 220V, sedangkan untuk kebutuhan scadatel menggunakan sistem Catu Daya DC 48V. Pemeliharaan sistem DC harus selalu diperhatikan dan sesuai SOP(standartd operasinal procedure) agar peraltan-peraltan bekerja sesuia karakteristiknya dan menjamin keandalan peraltan. Menurut buku petunjuk PT.PLN(PERSERO) tentang Sistem DC pemeliharaan baterai meliputi pemeliharaan periode mingguan, bulanan,enambulanan,dan dua tahunan. Di dalamlaporan ini akan dibahas proses pemeliharaan tahunan baterai 48 unit II merek Saft Nife, tipe SBL 167-2 di Gardu Induk 150 kV Srondol, Semarang. Dimana saat pemeliharaan dilaksanakan proses Charging, Uji kapasitas, Uji Elektrolit dan rekondisi. Kata Kunci : Pemeliharaan,suplai DC, Boosting charge,Equalizing charge, uji kapasitas, rekondisi I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang PT. PLN (Persero) sebagai Perusahaan Listrik Negara berusaha sebaik mungkin melayani pelanggan dan selalu berusaha meningkatkan kualitas sistem penyaluran dan pencegahan kerusakan peralatan saat operasi. Untuk menjaga listrik disalurkan secara optimal maka diperlukan suatu sistem pengaman dan sistem pemeliharaan instalasi gardu induk yang baik. Hal tersebut harus memperhatikan aspek teknis, ekonomis dan yang sesuai dengan kondisi peralatan yang ada dilapangan. Untuk meningkatkan kualitas sistem penyaluran dan pencegahan kerusakan peralatan saat operasi memerlukan perawatan pada setiap peralatan yang dimiliki PT. PLN (persero) secara rutin dan terjadwal, khususnya di tiap gardu induk. Peran baterai dalam gardu induk sangat vital dalam operasi sistem di gardu induk. Baterai menyuplai sumber listik searah (DC) untuk kebutuhan operasi relai proteksi dan kontrol serta untuk scadatel. Sistem DC di gardu induk harus mempunyai keandalan dan stabilitas yang tinggi, agar tidak terjadi hal-hal yang tidak diinginkan yang menyebabkan kerusakan tidak menyebar ke peralatan lain di gardu induk. 1.2 Tujuan Adapun tujuan yang diharapkan dari penyusunan Makalah Kerja Praktek ini adalah : 1. Mengetahui prinsip kerja sitem DC yang ada di Gardu Induk 150kV Srondol Semarang. 2. Mengetahui proses pemeliharaan 2. sistem DC di Gardu Induk 150kV Srondol Semarang. 1.3 Batasan Masalah Dalam makalah ini batasan masalahnya hanya membahas pemeliharaan tahunan sistem DC (baterai 48 volt unit II) di Gardu Induk Srondol 150kV. II. Kajian Pustaka 2.1 Sistem DC Dalam pengoperasian tenaga listrik terdapat dua macam sumber tenaga untuk kontrol di dalam Gardu Induk, ialah sumber arus searah (DC) dan sumber arus bolak balik (AC). Sumber tenaga untuk kontrol selalu harus mempunyai keandalan dan stabilitas yang tinggi. Karena persyaratan inilah dipakai baterai sebagai sumber arus searah. Catu daya sumber DC digunakan untuk kebutuhan operasi relai proteksi dan kontrol serta untuk scadatel. Untuk kebutuhan operasi relai dan kontrol di PLN terdapat dua sistem catu daya pasokan arus searah yaitu DC 110V dan DC 220V, sedangkan untuk kebutuhan scadatel menggunakan sistem Catu Daya DC 48V. Catu daya DC bersumber dari rectifier dan baterai terpasang pada instalasi secara paralel dengan beban, sehingga dalam operasionalnya disebut Sistem DC. Diagram instalasi Sistem DC dapat dilihat pada gambar berikut: Gambar 2.1 Diagram Instalasi Sistem DC Bagian-bagian utama peralatan sistem DC, yaitu : 1. Rectifier / Charger Rectifier atau Charger adalah suatu rangkaian alat listrik untuk mengubah arus listrik bolak- balik (AC) menjadi arus searah (DC). 2. Baterai Suatu alat penyimpan energi listrik arus searah, yang berfungsi sebagai sumber cadangan ke beban. 3. Konduktor Berfungsi sebagai penghantar energi listrik arus searah dari sumber ke beban. 4. Terminal-terminal Berfungsi sebagai tempat percabangan dimana energi listrik akan dikirim atau dibagi ke beban- beban. BEBAN DC REL DC FUSE REL 20KV RECTIFIER TRAFO PS MCB BATERE BEBAN DC REL DC FUSE REL 20KV RECTIFIER TRAFO PS MCB BATERE 3. 2.2 Bagian-bagian Utama Baterai Gambar 2.2 Bagian-bagian Utama Baterai 1. Elektroda Tiap sel baterai terdiri dari 2 (dua) macam elektroda, yaitu elektroda positif (+) dan elektroda negatif (-) yang direndam dalam suatu larutan kimia (gambar 8). Elektroda-elektroda positif dan negatif terdiri dari: Grid, adalah suatu rangka besi atau fiber sebagai tempat material aktif. Material Aktif, adalah suatu material yang bereaksi secara kimia untuk menghasilkan energi listrik pada waktu pengosongan (discharge). 2. Elektrolit Elektrolit adalah Cairan atau larutan senyawa yang dapat menghantarkanarus listrik, karena larutan tersebut dapat menghasilkan muatan listrik positif dan negatif. Bagian yang bermuatan positif disebut ion positif dan bagian yangbermuatan negatif disebut ion negatif. 3. Sel Baterai Sesuai dengan jenis bahan bejana (container) yang digunakan terdiri dari 2 (dua) macam: a. Steel Container b. Plastic Container 4. Steel Container Sel baterai dengan bejana (container) terbuat dari steel ditempatkan dalam rak kayu, hal ini untuk menghindari terjadi hubung singkat antar sel baterai atau hubung tanah antara sel baterai dengan rak baterai. 5. Plastic container Sel baterai dengan bejana (container) terbuat dari plastik ditempatkan dalam rak besi yang diisolasi, hal ini untuk menghindari terjadi hubung singkat antar sel baterai atau hubung tanah antara sel baterai dengan rak baterai apabila terjadi kerusakan atau kebocoran elektrolit baterai. 2.3 Pemeliharaan Pemeliharaan adalah suatu proses kegiatan yang dilakukan terhadap peralatan, agar bekerja semsetinya sesuai karakteristiknya dan menjamin keandalan peraltan. Dalam arti luas pemeliharaan adalah: a. Meningkatkan efisinensi, b. Memperpanjang umur perlatan, c. Mengurangi resiko kegagalan atau kerusakan alat saat operasi, d. Meningkatkan keamanan kerja (safety), e. Mengurangi waktu padam, f. Waktu pemuliahan yang efektif, g. Biaya pemeliharaan yang efisien dan ekonomis. 2.4 Periode Pemeliharaan Menurut buku petunjuk Sistem DC pemeliharaan baterai meliputi pemeliharaan periode mingguan, bulanan, enam bulanan, dan dua tahunan. Pada laporan kerja praktek ini penulis akan membahas pemeliharaan baterai periode dua tahunan. Dikarenakan penulis hanya mengetahui kegiatan pemeliharaan baterai dua tahunan, dimana peralatan utama yang dipelihara adalah baterai. 4. 2.5 Pemeliharaan Baterai Saat pemeliharaan, pengujian dan pengukuran baterai dalam keaddaan tidak tersambung ke beban. Bila pada gardu induk mempunyai dua unit baterai yang terpasang maka dapat dilakukan secara bergantian, tetapi apabila gardu induk hanya mempunyai satu unit baterai, diperlukan baterai tambahan. Pada pelaksanannya pemeliharaan baterai meliputi tahap-tahap berikut, yaitu: a. Equalising Charging b. Uji Kapasitas c. Reboosting Charge 2.6 Peralatan Pendukung Peralatan pendukung adalah peralatan atau tool kit yang berguna untuk melaksanakan pemeliharaan baterai. peralatan pendukung tersebut terdiri dari: a. Tool Set Tool set terdiri dari satu kunci pas, satu set kunci ring, satu set obeng, tang potong, tang jepit, satu set gerinda, gergaji, alat potong (cutter). Gambar 2.3 Peralatan pendukung atau tool set b. Alat ukur Alat ukur terdiri dari hidrometer, thermometer (alkohol), multimeter, tangamperemeter dan gelas ukur. (a) (b) Gambar 2.4 (a) Multimeter atau Avometer (b) Tangamperemeter (a) (b) Gambar 2.5 (a) Hidrometer (b) Thermometer (alkohol) Gambar 2.6 Gelas Ukur c. Larutan elektrolit Larutan elektrolit terdiri dari: - pH 6 : asam, contoh: Latutan Asam Belerang (H2SO4), - pH 7 : netral, contoh : Air Destilasi atau Air Murni, 5. - pH 8 : basa, contoh : Larutan Kaliun Hidroxide (KOH) Saat pemeliharaan baterai tahunan di PT. PLN (PERSERO) hanya membutuhkan Larutan Kalium Hidroxide (KOH) dan larutan pH 7. d. Vaselin Netral dan Vaselin Contact (EJC) Vaselin netral digunakan untuk melindungi kontak antar pole baterai yang terbuat dari tembaga atau metal agar tidak terjadi korosi, yang disebabkan penguapan oleh cairan elektrolit di ruang baterai. Vaselin netral di oleskan pada tiap kontak antar pole baterai. Vaselin contact (EJC) dioleskan pada kontak pole positif (+) dan negatif (-) dari charger ke baterai, agar resistansi pada kontak pole positif (+) dan negatif (-) sekecil mungkin. Perlu diperhatikan dalam mengoleskan vaselin netral dan vaselin contact (EJC) pada kontak antar pole baterai tidak terlalu tebal (sedikit atau secukupnya), dikarenakan akan menyebabkan debu-debu mudah menempel sehingga membuat kontak pole baterai kotor serta mengurangi kinerja dari kontak antar pole baterai tersebut. e. Peraltan Kebersihan Peralatan keberishan terdiri dari ember, gayung, sabun cuci, sapu, kuas, sikat besi dan kain perca. f. Charger portable Charger portable digunakan saat pemeliharaan baterai tahunan. Untuk pemeliharaan baterai tahunan menggunakan charger portable bermerek Swaden tipe SCM-48/110- 75 A. Gambar 2.7 Charger Portabel Tampak Depan Gambar 2.8 Charger Portabel Tampak Belakang g. Alat uji kapasitas dan Laptop Ialah alat yang digunakan untuk melakukan pengujian kapsitas baterai tahunan. Untuk pemeliharaan baterai tahunan menggunakan alat uji kapasitas bermerek ISA tipe BTS/100-220 Plus. 6. Gambar 2.9 Alat Uji Kapasitas Tampak Depan Gambar 2.10 Alat Uji Kapasitas Tampak Belakang h. Kabel Kabel yang digunakan adalah kabel AC NYYHYW 3x2,5mm2 dengan kha 20-25 Ampere. Kabel DC tipe NYYHY 2x5,0 mm2 dengan kha (kuat hantar arus) 50-60 A dan kabel DC 70 mm2 dengan kha (kuat hantar arus) 60-70 A. Kabel digunakan untuk input charger portable, output charger portable dan output alat uji kapasitas baterai. III. Persiapan Sebelum Melakukan Pemeliharaan Tahunan 3.1 Mendata Data Teknik serta Tagging atau Labeling Charger dan Baterai Tujuan dari mendata data teknik charger dan baterai adalah: - Kondisi charger dan mengetahui V (tegangan) dan I (arus), - Kondis baterai dan mengetahui V (tegangan), kapasitas baterai (Ah) dan jumalh sel baterai (n sel), - Kondisi V (tegangan), I (arus), dan Kapasitas Baterai saat pemeliharaan tahunan yang dilakukan tahun lalu. Tujuan taging atau labeling adalah penandaan atau pelabelan agar dalam pemeliharaan tidak tertukar atau salah dalam melakukan pemliharaan serta sebagai kemanan bagi peralatan dan pekerja, contoh tagging dan labeling adalah: - Memasang bendera merah dan hijau pada peralatan yang akan dipelihara (bendera hijau berarti aman dikerjakan atau dipelihara, merah berarti berbahaya dikerjakan atau dipelihara), - Memasang nama atau labeling atau pelabelan pada ujung-ujung kabel. 3.2 Pengecekan Tegangan Cek tegangan total baterai dibandingkan dengan tegangan pada charger eksisting (posisi floating). Pengecekan tegangan menggunakan multimeter atau avometer yang di setting untuk mengukur tegangan DC. Pengecekan tegangan dilakukan per sel baterai dan tegangan total sel baterai pada pole baterai. Gambar 3.11 Pengecekan Tegangan Total Sel Baterai 7. Gambar 3.12 Pengecekan Tegangan per-Sel Baterai 3.3 Cek Level Ketinggian Larutan Elektrolit Level elektrolit dapat diketahui dengan dilihat pada bejana sel baterai (seperti pada gambar 2.10). Level elektrolit tidak boleh melebihi batas upper maupun kurang dari batas lower. Bila larutan elektrolit levelnya di bawah batas lower akan menyebabkan elektroda kering sehingga dapat mengurangi kinerja dan umur pemakian (lifetime) baterai. Gambar 3.13 Level Larutan Elektrolit 3.4 Cek Berat Jenis Larutan Elektrolit Tujuan melakukan pengukuran berat jenis (BJ) larutan elektrolit baterai adalah untuk mengetahui kondisi elektrolit. Hal ini sangat penting karena elektrolit pada baterai berfungsi sebagai konduktor atau sebagai media pemindah elektron oleh karena itu agar proses kimia didalam sel baterai bekerja dengan baik, maka dilakukan pemeriksaan atau pengukuran berat jenis elektrolit. Alat ukur yang digunakan dalam melakukan pengukuran berat jenis larutan elektrolit adalah hidrometer. Gambar 3.14 Hidrometer Keterangan Gambar: Aerometer yang biasa dipakai dan beredar dipasaran terdiri dari 3 (tiga) macam, yaitu: 1. Aerometer yang bertuliskan angka- angka berwarna putih. 2. Aerometer yang dilengkapi dengan warna merah, hijau, dan kuning dengan perincian sebagai berikut: Merah : Dead Battery,muatan baterai tidak ada atau mati Hijau : Half Charge, kapasitas baterai 50% Kuning : Full Charge, kapasitas baterai 90-100% 3. Aerometer yang dilengkapi dengan warna merah, putih, dan hijau dengan perincian sebagai berikut: Merah : Charging Putih : Fair Hijau : Good Pembacaan berat jenis dipengaruhi oleh perubahan temperature, maka diperlukan koreksi pembacaan berat jenis dengan ketentuan sebagai berikut: 1. Pada baterai asam () = () + ( 5 1,5 ) 0,001 Dimana: Bd(s) : Harga BJ sebenarnya (gr/cm3 ) 8. Bd(hs) : Pembacaan BJ pada hydrometer (gr/cm3 ) ts : Temperatur larutan (o C) 2. Pada baterai alkali () = () + ( 15 1,5 ) 0,001 Dimana: Bd(a) : Harga BJ sebenarnya (gr/cm3 ) Bd(ha) : Pembacaan BJ pada hydrometer (gr/cm3 ) ta : Temperatur larutan (o C) Tabel 3.1 Standar Berat Jenis Larutan Elektrolit Jenis Baterai Kondisi Elektrolit (temperature 20o C) Berat Jenis (gr/cm3 ) Alkali ElektrolitBaru Terisi Penuh Berat Jenis Minimum 1,20 1,18 1,16 Asam ElektrolitBaru Terisi Penuh Berat Jenis Minimum 1,190 1,215 1,16 3.5 Cek Suhu Larutan Elektrolit Sel Baterai Tujuan pengukuran suhu larutan elektrolit baterai adalah mengetahui suhu larutan elektrolit baterai saat sebelum dilakukan pemeliharaan tahunan baterai dan selama pemeliharaan tahunan baterai berlangsung. Untuk mengukur suhu larutan elektrolit baterai, thermometer dimasukkan ke lubang pengisian yang ada pada baterai. Berikut adalah standar suhu larutan elektrolit baterai: Suhu elektrolit kondisi normal : 25- 34o C Suhu elektrolit saat pemeliharaan (saat equalizing charge, uji kapasitas, dan re-boosting charge) : 34-37o C Suhu maksimum elektrolit saat pemeliharaan (saat equalizing charge, uji kapasitas, dan re-boosting charge) : 37o C Gambar 3.15 Pengecekan Suhu Larutan Elektrolit Sel Baterai 3.6 Cek Kekencangan Mur Kontak Antar Pole Baterai Tujuan melakukan mengecek kekencangan mur kontak antar pole baterai adalah untuk menghindari suhu berlebih saat dilakukan equalizing charge, tes uji kapasitas baterai dan re-boosting charge. Pengencangan mur dilakukan dengan menggunakan kunci ring dan ukuran kunci menyesuaikan mur yang terp...</p>

Recommended

View more >