Sistem Proteksi Terhadap Putaran Lebih (Over Speed) pada Turbin Uap

Sistem Proteksi Terhadap Putaran Lebih (Over Speed) pada Turbin Uap

By: Subhan Nafis on: Wed 16 of Apr., 2008 11:45 WIT (2807 Reads) (2920 bytes)

Kondisi operasional pada turbin yang sangat berbahaya ialah terjadinya putaran lebih (over speed), yaitu putaran yang berlaku diatas putaran yang direncanakan sesuai dengan rancangan mesin, yaitu sekitar 3000 rpm untuk untuk turbin dan generator bila dikopel langsung (Direct Couple). Roda-roda turbin yang berdiameter besar, dan terutama roda-roda belakang, pada tingkat akhir yaitu tingkat bertekanan rendah, akan menjadi sasaran dari beban gaya-gaya sentrifugal yang sangat besar. Bila putaran turbin melebihi berguna yang ditentukan, sekitar 3000 rpm, maka tegangan yang disebabkan gaya sentrifugal pada sudu-sudu gerak akan melebihi tegangan lumer (yield strength), material dan rotor akan retak dan pecah secara harfiah. Alat proteksi yang sering dipakai adalah satu atau dua bobot eksentrik seperti gambar dibawah ini, yang dipasang pada poros turbin dengan pegas pengatur

Sampai putaran 3000 rpm, dengan toleransi yang diijinkan biasanya ± 10%, maka gaya sentrifugal yang terjadi pada bobot, lebih rendah dari gaya pengatur pegas kembali (gaya lawan pegas). Bila kelebihan putaran 10% pada putaran 3000 rpm, maka gaya sentrifugal yang terjadi adalah yang terbesar, maka bobot bergerak menjauhi pusat, yang selanjutnya akan menaikkan gaya sentrifugal dan begitulah seterusnya. Begitu bobot meninggalkan sisa posisinya, maka perimbangan (balance) antara gaya sentrifugal dan gaya lawan pegas akan segera terjadi. Bobot bergerak menjauhi pusat dalam batasan penyetop mekanik. Dengan memutarnya keposisi baru, maka bobot akan membebaskan lidah gigi peralatan yang menutup semua sistem saluran masuk uap. Secara umum turbin uap dilengkapi dengan dua peralatan trip putaran lebih (over speed triping) untuk mengurangi sampai tingkat minimum, bahaya yang disebabkan oleh sistem proteksi yang tidak berfungsi. Pabrik pembuat biasanya melengkapi bobot dengan fasilitas alat injeksi oli secara manual. Sebagai contoh, sebelum suatu shut down normal, sementara turbin masih pada putaran 3000 rpm, oli diinjeksikan kedalam salah satu bobot. Muatan oli ditambahkan kepada bobot, memecah gaya sentrifugal, dan mengembalikan keseimbangan gaya serta menggerakan alat sistem pengaman. Oli dari sistem pengaman mengalir melalui beberapa alat tertentu secara seri sebelum sampai pada peralatan servo motor yang mengontrol peralatan pembagi uap. Sistem kontrol keamanan, sebagaimana sistem pengaman lainnya, yang dapat diketahui, dirancang untuk mereduksi tekanan oli didalam sistem tersebut. Untuk keperluan ini, maka setiap regulator pengaman dilengkapi dengan sebuah katup luncur gangguan (tripping slide valve) seperti terlihat pada gambar dibawah ini.

Daftar Pustaka
1. Biaya Suplai Tenaga Listrik di Indonesia, Skripsi Deni Almanda, FT UGM, Yogyakarta, 1988
2. ESCAP, Proceeding of the work shop on co-generation of electricity and proses heat United Nation, New York, 1983
3. Cogeneration Memangkas biaya dan emisi, Majalah Listrik Indonesia Edisi II Tahun III April 1998, Jakarta