Jerman Pengatur Kecepatan Turbin

1. Tugas utama pengatur turbin:

Dengan perubahan yang terus-menerus pada beban sistem jaringan listrik, frekuensi sistem jaringan listrik pun akan berubah secara terus-menerus. Tugas utama gubernur turbin hidrolik adalah mempertahankan kecepatan terukur dari unit generator turbin hidrolik dengan menyesuaikan daya keluaran unit generator tersebut. Proses di mana turbin mengubah bukaan bilah pandu (atau langkah katup jarum) sesuai dengan perubahan beban unit, guna mengembalikan dan menjaga kecepatan unit tetap pada nilai terukur atau nilai yang telah ditentukan sebelumnya, disebut sebagai pengaturan turbin.

Menurut prinsip motor AC asinkron: kecepatan n = 60f / P, di mana: f – frekuensi; P – jumlah pasangan kutub magnet. Kecepatan n berbanding lurus dengan frekuensi daya f. Penyesuaian kecepatan unit dilakukan dengan menyesuaikan frekuensi keluaran unit. Pengaturan turbin pada dasarnya merupakan pengaturan kecepatan. Perangkat untuk melakukan pengaturan ini disebut gubernur turbin. Gubernur turbin mewujudkan penyesuaian bukaan bilah pandu berdasarkan deviasi kecepatan unit.

2. Sistem pengatur kecepatan turbin hidrolik umumnya terdiri atas kabinet pengatur kecepatan, servomotor, dan perangkat tekanan oli.

2.1 Kabinet pengatur adalah peralatan utama yang mengendalikan turbin hidrolik, yang mampu mendeteksi dan memperkuat sinyal perintah, serta mengoperasikan aktuator untuk menjaga putaran turbin tetap berada dalam rentang putaran yang ditetapkan. Kabinet pengatur juga dapat menyalakan dan mematikan turbin, serta mengatur parameter-parameter pengatur.

2.2 Servomotor, yaitu aktuator dari gubernur; servomotor ini mengendalikan cincin pengatur kecepatan (cincin kontrol) pada turbin hidrolik untuk menyesuaikan bukaan baling-baling pandu sehingga aliran ke dalam turbin hidrolik dapat diubah.

2.3 Perangkat tekanan oli terdiri atas tangki oli bertekanan, tangki oli kembali, dan pompa oli. Sepertiga dari volume tangki oli bertekanan diisi dengan oli, sedangkan dua pertiganya diisi dengan udara terkompresi untuk menjamin kestabilan tekanan oli. Tekanan oli terukur pada tangki oli umumnya adalah 2,5 MPa dan 4,0 MPa. Apabila level oli dalam tangki oli bertekanan mencapai batas bawah dan tekanan oli turun 0,2 hingga 0,3 MPa di bawah tekanan terukur, pompa oli akan beroperasi secara otomatis. Pompa tersebut akan memompa oli dari tangki oli kembali ke dalam tangki oli bertekanan. Ketika level oli dalam tangki mencapai posisi yang ditentukan dan tekanan mencapai tekanan oli terukur, pompa oli akan berhenti secara otomatis. Untuk tujuan keamanan, disediakan dua buah pompa oli yang saling bersiaga satu sama lain. Pada governor berukuran kecil dan menengah, kabinet pengatur kecepatan, servomotor, dan perangkat tekanan oli digabung menjadi satu kesatuan; sedangkan pada governor berukuran besar, ketiga komponen tersebut dipasang secara terpisah.

3. Jenis gubernur

3.1. Berdasarkan elemen pengukur kecepatan yang berbeda, governor dapat dibagi menjadi tipe hidrolik mekanis dan tipe hidrolik elektrik. Bagian kontrol hidrolik mekanis terdiri atas komponen-komponen mekanis (bandul terbang, tuas, dll.), sedangkan bagian pengoperasiannya adalah sistem hidrolik; sedangkan bagian kontrol elektro-hidrolik terdiri atas rangkaian pengukuran frekuensi (pengukuran frekuensi, penguatan, dan umpan balik), dengan bagian pengoperasiannya tetap berupa sistem hidrolik.

3.2. Berdasarkan jumlah mekanisme pengaturan, turbin dibagi menjadi pengaturan tunggal dan pengaturan ganda. Pengaturan tunggal merujuk pada penggunaan mekanisme pengalihan sebagai satu-satunya objek pengaturan, yang cocok untuk turbin Francis dan turbin baling-baling tetap aliran aksial; pengaturan ganda merujuk pada regulator dengan dua objek pengaturan, seperti pada turbin baling-baling aliran aksial, yang tidak hanya mengatur mekanisme pengarah air, tetapi juga mengatur sudut putar bilah runner; sedangkan turbin impuls mengatur baik katup jarum maupun sekat. 3.3 Berdasarkan kapasitas regulator yang berbeda, regulator dapat dibagi menjadi regulator besar dan menengah. Diameter katup distribusi tekanan utama pada regulator besar lebih besar dari 80 mm; torsi pengaturan kecepatan pada regulator menengah berkisar antara 10.000–30.000 N·m; sedangkan torsi pengaturan kecepatan pada regulator kecil kurang dari 10.000 N·m.