PEMODELAN DINAMIK DAN SIMULASI KARAKTERISTIK RESPON MICRO STEAM TURBINE DENGAN SIMULINK

Abstract

Sumber energi listrik di Indonesia menggunakan beberapa sumber pembangkit energi listrik yaitu bahan bakar fosil dan energi terbarukan. Dalam prosesnya, energi listrik dihasilkan melalui penggerak mula yang dikopelkan dengan generator untuk menghasilkan energi listrik. Micro steam turbine termasuk penggerak mula yang merupakan mesin tenaga atau mesin konversi energi dimana hasil konversi energinya dimanfaatkan mesin lain untuk menghasilkan daya. Micro steam turbine dikembangkan untuk proses pembangkitan daya karena faktor efisiensi dan tingkat harga yang rendah. Simulasi dilakukan dengan menggunakan pemodelan Simulink MATLAB R2018b. Simulasi dilakukan dengan membuat blok simulink microsteam turbine, blok transmisi dan blok infinite bus, lalu membuat skenario pada beban yang berbeda-beda, baik beban resistif, beban kompleks dan saat terkena gangguan. Dari beberapa simulasi yang dilakukan, baik saat percobaan jumlah beban yang berubah-ubah ataupun sistem kehilangan pembangkit, parameter sistem pembangkitan seperti frekuensi, daya aktif, daya reaktif, tegangan dan kuat arus sistem menggunakan inlet steam pressure 125 to 15 psig dengan kapasitas mesin 275 kW. Karakteristik frekuensi beban resistif menunjukkan frekuensi yang terukur bernilai 50,16 Hz pada waktu 5,027 detik dari frekuensi sebelumnya yang bernilai 50 Hz, lalu berosilasi selama 2,441 detik dan kemudian stabil pada waktu 7,468 detik dengan frekuensi kembali bernilai 50 Hz. Karakteristik daya aktif beban resistif menunjukkan penurunan nilai daya aktif dari sebelumnya 4,988 kW menjadi 0,2132 kW pada waktu 5,028 detik, lalu berosilasi selama 0,262 detik dan pada waktu 5,29 detik daya aktif berada dalam keadaan stabil kembali pada nilai 0,1378 kW. Karakteristik daya reaktif menunjukkan nilai 18,35 Var pada waktu 5,016 detik dan mengalami penurunan dengan nilai -404,9 Var dari yang sebelumnya bernilai 1,297 kVar, lalu berosilasi selama 0,357 detik dan kembali stabil pada nilai yakni -235,4 Var pada waktu 5,373 detik. Karakteristik tegangan pada waktu 5,005 detik, mengalami kenaikan tegangan sebesar 1,711 pu dan kemudian berosilasi selama 0,273 detik dan kembali berada pada kondisi stabil pada nilai tegangan sebesar 0,9998 pu pada waktu 5,278 detik. Karakteristik arus menunjukkan nilai arus sebesar 350,8 A pada waktu 5,009 detik, lalu berosilasi selama 0,399 detik dan berada dalam keadaan stabil pada waktu 5,408 detik dengan nilai 198,5 A.