Turbin kondensasi superkritis 600 MW

Turbin uap superkritis berkapasitas 600 MW, dengan pemanasan ulang menengah, tiga silinder, empat buang, dan turbin kondensasi

(produk No.: 191, B191, 190, 192, A192)

 

1. spesifikasi teknis utama (lihat tabel 34-1)

Tabel 34-1 spesifikasi teknis utama

No.	Barang	Parameter
1	Nomor produk	191	B191	190	192	A192
2	Jenis unit	Turbin uap kondensasi tiga silinder empat buang, reheat menengah, superkritis 600 MW	Turbin uap kondensasi tiga silinder empat buang, reheat menengah, superkritis 600 MW	Turbin uap kondensasi tiga silinder empat buang, reheat menengah, superkritis 600 MW	Turbin uap kondensasi tiga silinder empat buang, reheat menengah, superkritis 600 MW	Turbin uap kondensasi tiga silinder empat buang, reheat menengah, superkritis 600 MW
3	Model turbin	N600-24.2/566/566	N600-24.2/566/566	N600-24.2/538/566	N660-24.2/566/566	N660-24.2/566/566
4	THA Daya operasional （ MW ）	600	600	600	660	660
5	Daya operasional VWO （ MW ）	676.6	671	676.4	739.1	694.5
6	Daya operasional T-MCR （ MW ）	650.5	640.2	648.8	711.4	660
7	Tekanan uap utama yang terukur （ MPa ）	24.2	24.2	24.2	24.2	24.2
8	Suhu uap utama yang terukur (℃)	566	566	538	566	566
9	Suhu masuk uap pemanasan ulang yang terukur (℃)	566	566	566	566	566
10	Daya masuk uap utama yang terukur （ t/h ）	1661.5	1678.5	1690.5	1874.6	1975.8
11	Asupan uap utama maksimum （ t/h ）	1913	1913	1942.3	2101.8	2096.2
12	Tekanan buang terukur （ KPa ）	4.9	5.4	4.9	4.9	10.13
13	Desain suhu air pendingin (℃)	20	21.5	20	20	32
14	Suhu air umpan yang terukur (℃)	274.1	275	275	276	280.9
15	Kecepatan terukur （ r/min ）	3000	3000	3000	3000	3000
16	Arah rotasi (dari turbin ke generator)	Searah jarum jam	Searah jarum jam	Searah jarum jam	Searah jarum jam	Searah jarum jam
17	Bentuk sistem regulasi dan pengendalian	DEH	DEH	DEH	DEH	DEH
18	Tahap regeneratif air umpan (pemanas HP + deaerator + pemanas LP)	8 （ 3+1+4 ）	8 （ 3+1+4 ）	8 （ 3+1+4 ）	8 （ 3+1+4 ）	8 （ 3+1+4 ）
19	Tahapan aliran (tahap pengaturan + tekanan tinggi + tekanan menengah + tekanan rendah)	48 （ 1+11+8+4×7 ）	48 （ 1+11+8+4×7 ）	48 （ 1+11+8+4×7 ）	48 （ 1+11+8+4×7 ）	48 （ 1+11+8+4×7 ）
20	Panjang bilah tahap terakhir silinder tekanan rendah （ mm ）	1050	905	1050	1050	905
21	Konsumsi panas THA 【 KJ/(KW·h) 】	－	－	－	－	－
22	Dimensi unit （ P×L×T ）	27500×11500×7930	27500×11500×7930	27200×11500×7930	27500×11500×7930	27500×11500×7930
	（ mm×mm×mm ）
23	Berat badan turbin uap （ t ）	Appa. 950	Appa. 950	Appa. 950	Appa. 950	Appa. 950
24	Ketinggian lantai operasi pusat turbin （ mm ）	1067	1067	1067	1067	1067
25	Mode distribusi uap	Nosel + katup gas	Nosel + katup gas	Nosel + katup gas	Nosel + katup gas	Nosel + katup gas
26	Mode distribusi uap	Tekanan konstan - tekanan geser - tekanan konstan	Tekanan konstan - tekanan geser - tekanan konstan	Tekanan konstan - tekanan geser - tekanan konstan	Tekanan konstan - tekanan geser - tekanan konstan	Tekanan konstan - tekanan geser - tekanan konstan
27	Mode operasi	Mulai gabungan tekanan tinggi dan menengah	Mulai gabungan tekanan tinggi dan menengah	Mulai gabungan tekanan tinggi dan menengah	Mulai gabungan tekanan tinggi dan menengah	Mulai gabungan tekanan tinggi dan menengah

Catatan: tinggi pada dimensi keseluruhan turbin uap merujuk pada tinggi dari lantai operasi hingga titik tertinggi peralatan.

 

2. Fitur struktural dan sistem utama

Turbin uap ini merupakan jenis baru turbin uap kondensasi bertekanan superkritis, berporos tunggal, dengan satu pemanasan ulang menengah, tiga silinder dan empat buang. Bagian tekanan tinggi dan menengah menggunakan struktur penutupan silinder. Saluran aliran tekanan tinggi menerapkan susunan aliran hilir yang efisien, yang berlawanan dengan saluran aliran tekanan menengah; sedangkan saluran aliran tekanan rendah menerapkan susunan balik ganda. Sistem kontrolnya menggunakan sistem kontrol elektro-hidraulik digital, yang mudah dioperasikan, aman, dan andal.

Uap utama dari ketel uap mencapai katup uap utama dan katup pengatur di kedua sisi turbin melalui dua pipa uap utama, serta masuk ke ruang uap dalam silinder tekanan tinggi melalui empat pipa uap fleksibel. Keempat pipa uap tersebut terhubung secara simetris dengan dua sambungan pipa masuk uap pada bagian atas dan bawah silinder luar HP dan IP.

Saluran aliran tekanan tinggi terdiri atas satu tahap pengaturan tunggal (tipe impuls) dan 11 tahap tekanan (tipe reaksi). Kelompok nosel tekanan tinggi dipasang di ruang uap, 11 diafragma tahap dipasang pada selubung diafragma tekanan tinggi, dan selubung diafragma tekanan tinggi tersebut ditopang oleh silinder. Uap utama yang masuk ke ruang uap pertama-tama memasuki tahap pengaturan, kemudian mengalir melalui setiap tahap tekanan pada silinder tekanan tinggi.

Uap diambil dari port pengambilan uap pada bagian 1 setelah tahap kesembilan silinder tekanan tinggi menuju pemanas tekanan tinggi No. 1. Uap buangan dari silinder tekanan tinggi dialirkan keluar melalui bagian bawah silinder luar tekanan tinggi dan tekanan menengah, kemudian melewati pipa uap bagian dingin reheater sebelum kembali ke reheater boiler. Sebagian uap juga diambil dari port pengambilan uap pada bagian 2 menuju pemanas tekanan tinggi No. 2. Uap yang telah dipanaskan kembali kemudian disalurkan melalui katup pemanasan ulang di kedua sisi silinder uap tekanan menengah, lalu menuju katup pemanasan ulang di kedua sisi silinder uap utama melalui pipa pemanasan ulang.

Saluran aliran tekanan menengah menggunakan tahap tekanan reaksi, yang terbagi menjadi 8 tahap dan 2 bagian. Di antaranya, diafragma tahap pertama hingga kelima pada tekanan menengah dipasang pada selongsong diafragma tekanan menengah pertama, sedangkan diafragma tahap keenam hingga kedelapan pada tekanan menengah dipasang pada selongsong diafragma tekanan menengah kedua; selongsong diafragma tekanan menengah pertama ditopang oleh silinder dalam tekanan menengah, sementara selongsong diafragma tekanan menengah kedua ditopang oleh silinder luar tekanan menengah.

Sebagian uap dari tahap kelima silinder tekanan menengah diekstraksi ke pemanas tekanan tinggi No. 3 melalui port ekstraksi tiga tahap yang terletak pada bagian bawah silinder luar tekanan tinggi dan menengah. Pada bagian bawah ujung buang silinder tekanan menengah terdapat dua port ekstraksi uap empat segmen, yang melalui kedua port tersebut sebagian uap dipompa ke deaerator, turbin pompa umpan, dan lain-lain.

Uap dari silinder tekanan menengah dan rendah dialirkan ke bagian tengah kedua silinder tekanan rendah melalui dua pipa penghubung tekanan menengah dan rendah.

Saluran aliran tekanan rendah menggunakan tahap reaksi tekanan aliran ganda, yaitu 2 × 2 × 7. Uap masuk dari bagian tengah silinder tekanan rendah, kemudian mengalir ke masing-masing port buang kedua bilah dan selanjutnya memasuki kondensor bagian bawah. Karena aliran ganda yang simetris, rotor tekanan rendah mengalami gaya aksial yang kecil. Panjang bilah tahap terakhir adalah 1050 mm atau 905 mm.

Turbin ini termasuk dalam kategori turbin balik, sehingga gaya dorong aksial pada semua tingkatnya cukup besar. Untuk mengurangi gaya dorong aksial tersebut, selain dengan merancang bagian saluran aliran tekanan tinggi dan menengah secara berurutan terbalik serta bagian saluran aliran tekanan rendah dengan konfigurasi aliran ganda, pada struktur rotor juga diterapkan piston penyeimbang yang secara signifikan menekan besarnya gaya dorong aksial; sementara itu, sisa gaya dorong aksial yang masih ada ditopang oleh bantalan dorong. Bantalan dorong ini ditempatkan di antara bantalan radial No. 2 dan bantalan radial No. 3, sehingga titik mati relatif rotor terbentuk tepat pada bantalan dorong tersebut.

Indikator ekspansi diferensial dipasang pada kotak bantalan di bagian depan kotak bantalan dan pada ujung listrik silinder tekanan rendah No. 2 untuk memantau keadaan ekspansi diferensial unit. Baik silinder tekanan tinggi dan menengah maupun silinder tekanan rendah semuanya merupakan silinder berlapis ganda.

Titik mati stator turbin terletak di tengah silinder tekanan rendah No. 1, yang merupakan titik perpotongan garis tengah pelat tetap dalam arah aksial dan melintang. Kaki penopang silinder tekanan rendah ditempatkan secara bebas pada pelat dasar silinder tekanan rendah untuk memastikan ekspansinya yang bebas secara anisotropik.

Kursi bantalan depan ditempatkan secara bebas pada pelat fondasi alas bantalan depan. Karena adanya batasan berupa kunci panduan memanjang antara alas bantalan depan dan pelat, maka alas bantalan depan hanya dapat bergeser sepanjang garis sumbu turbin pada pelat tersebut. Dua pelat penekan yang terletak di kedua sisi alas bantalan depan menekan alas tersebut untuk mencegahnya bergetar atau bergoyang.

Balok pusat tetap berbentuk H ditempatkan pada kedua ujung silinder luar tekanan tinggi dan menengah. Balok ini dihubungkan dengan alas bantalan depan dan kotak bantalan silinder luar tekanan rendah No. 1 (ujung pengatur, yang disebut sebagai ujung pengatur), sehingga berperan sebagai elemen pendorong–tarik ketika silinder mengalami ekspansi dan kontraksi, sekaligus memastikan bahwa posisi pusat silinder dan sistem poros tidak bergeser.

Setiap rotor didukung oleh dua bantalan radial.

Bantalan dorong tersebut menggunakan tipe posisi mandiri, yang mampu secara otomatis menyesuaikan beban pada bantalan dorong dan memiliki stabilitas yang baik. Selain itu, celah bantalan dorong dapat diukur dan disesuaikan melalui mekanisme penentuan posisi pada cangkang bantalan dorong.

Kopling kaku digunakan untuk menghubungkan rotor-rotor tersebut. Kopling ini dilengkapi dengan gasket, dan posisi aksial rotor dapat disesuaikan selama pemasangan.

Rotor tekanan rendah dan rotor generator juga dihubungkan oleh kopling kaku. Roda gigi besar untuk pemutarannya dipasang pada ujung generator dari rotor tegangan rendah No. 2 (terminal listrik). Roda gigi tersebut juga berfungsi sebagai paking kopling untuk menyesuaikan posisi aksial rotor turbin dan rotor generator.

Perangkat pemutar dapat dioperasikan secara manual atau otomatis untuk melakukan pemutaran berkelanjutan, dan dapat secara otomatis terlepas setelah terjadi impuls.

Gambar 34-1, gambar 34-2, dan gambar 34-3 masing-masing menunjukkan potongan memanjang, tampak samping, dan tampak atas dari model tersebut.

 

2.1. silinder

2.1.1. Silinder luar tekanan tinggi dan menengah serta silinder luar tekanan tinggi menggunakan coran baja molibdenit, yang dipisahkan pada permukaan belahan tengah untuk membentuk bagian atas dan bawah. Silinder ini dilengkapi dengan 4 buah saluran masuk uap bertekanan tinggi, masing-masing dua untuk bagian atas dan bawah, yang terhubung dengan saluran keluar katup pengatur melalui 4 buah pipa fleksibel. Uap disuplai ke silinder bertekanan tinggi melalui pipa fleksibel yang dilas pada saluran masuk uap. Dua buah saluran buang bertekanan tinggi ditempatkan pada bagian bawah ujung pengatur dari silinder luar tekanan tinggi dan menengah. Silinder ini juga dilengkapi dengan 4 buah saluran masuk uap bertekanan menengah, masing-masing dua untuk bagian atas dan bawah, dan terhubung dengan saluran keluar katup pengatur pemanasan ulang melalui 4 buah pipa fleksibel. Uap pemanasan ulang masuk ke silinder bertekanan menengah melalui pipa fleksibel yang dilas pada saluran masuk uap. Dua buah saluran buang bertekanan menengah terletak pada bagian atas ujung listrik dari silinder luar tekanan tinggi dan menengah, dan uap buang bertekanan menengah tersebut disalurkan ke dua buah silinder bertekanan rendah masing-masing melalui dua buah pipa penghubung. Silinder ini dilengkapi dengan 3 buah saluran ekstraksi, yaitu No. 1, 3, dan 4, yang semuanya terletak pada bagian bawah silinder. Ekstraksi No. 2 diarahkan melalui saluran buang tinggi. Ekstraksi dari saluran-saluran ini disediakan untuk pemanas dan deaerator pada semua tingkat.

Silinder luar bertekanan tinggi dan menengah dilengkapi dengan silinder dalam bertekanan tinggi dan menengah serta cincin penahan bertekanan tinggi dan menengah. Segel uap pada kedua ujungnya dipasang pada dinding kedua ujung untuk mencegah kebocoran uap. Kedua ujung silinder juga dilengkapi dengan lubang-lubang untuk pemasangan plug keseimbangan dalam proses penyeimbangan dinamis di lapangan.

Silinder luar bertekanan tinggi dan menengah didukung oleh empat cakar kucing yang dicor menyatu dengan ujung silinder bagian bawah. Pada sisi listrik, cakar-cakar ini ditopang pada pasak penopang dari alas bantalan setengah bagian bawah pada sisi pengaturan silinder luar bertekanan rendah, dan dapat bergerak bebas di atas pasak tersebut. Pada sisi penyetelan, cakar kucing silinder juga ditopang pada pasak penopang dari dudukan bantalan depan dan dapat bergerak bebas. Pada masing-masing ujung, digunakan balok pemusat berbentuk H serta baut dan pin penempat untuk menghubungkan silinder dengan alas bantalan yang bersebelahan. Balok-balok ini menjaga posisi silinder agar tetap berada pada posisi aksial dan transversal yang tepat relatif terhadap rumah bantalan. Setiap kecenderungan silinder untuk keluar dari alas bantalan dibatasi oleh stud-stud pada setiap cakar kucing. Baut-baut ini dirakit dengan celah yang cukup di sekitar dan di bawah mur, sehingga cakar silinder dapat bergerak bebas seiring perubahan suhu.

Keunggulan struktur cakar kucing dengan setengah silinder bagian bawah yang terbalik adalah menghilangkan pengaruh kualitas setengah silinder bagian bawah, kualitas lapisan isolasi, dan gaya pipa terhadap baut pemisah dalam silinder, sehingga menurunkan tegangan pada baut dan memastikan kedap uap pada permukaan pemisahan bagian tengah.

Permukaan sambungan horizontal dan tengah pada silinder luar tekanan tinggi dan menengah dihubungkan dengan baut stud berukuran besar. Baut-baut tersebut harus dikencangkan terlebih dahulu untuk menghasilkan tegangan yang sesuai, sehingga dapat memastikan kedap uap pada permukaan sambungan tengah. Permukaan silinder telah dikerjakan hingga presisi tinggi, sehingga dapat menciptakan kontak yang rapat ketika permukaan tersebut kering dan bersentuhan dengan logam, serta saat dilakukan uji hidrostatik standar. Selama pemasangan di lapangan, minyak biji rami harus dioleskan pada permukaan sambungan sebanyak tiga kali perebusan. Selain itu, pada silinder luar tekanan tinggi dan menengah terdapat beberapa titik pengukuran termokopel untuk mengukur suhu logam dan uap dalam silinder, guna mengendalikan proses start-up serta pemantauan operasi; sedangkan termokopel pada silinder bagian atas dan bawah yang digunakan untuk memantau aliran masuk air ke dalam silinder dipasang secara berpasangan. Ketika silinder berada dalam air, perbedaan suhu antara silinder bagian atas dan bawah akan mengalami perubahan (suhu silinder bagian bawah menurun secara mendadak). Apabila nilai perbedaan suhu tersebut melebihi batas tertentu, unit akan memberikan alarm atau melakukan trip untuk mencegah kerusakan pada rotor dan bilah turbin.

2.1.2. Silinder bagian dalam bertekanan tinggi. Silinder bagian dalam bertekanan tinggi terbuat dari coran baja molibdenum, yang dipisahkan pada permukaan belah untuk membentuk bagian atas dan bagian bawah. Bagian atas dan bagian bawah tersebut dihubungkan dan dikencangkan dengan baut flensa, serta harus dikencangkan terlebih dahulu untuk menghasilkan tegangan yang sesuai, sehingga dapat menjamin kedap uap pada sambungan belah tersebut.

Silinder bagian dalam bertekanan tinggi didukung pada sambungan belah horizontal dari silinder luar bertekanan tinggi dan menengah melalui kunci penopang yang dipasang pada setengah bagian bawah silinder, sedangkan gasket bagian atas menahan gerakan ke arah atasnya, sehingga posisi horizontal silinder bagian dalam bertekanan tinggi tetap terjaga. Penentuan posisi aksial dicapai melalui pasangan bahu, sementara penentuan posisi lateral dilakukan dengan menggunakan pin penentu posisi tengah pada bagian atas dan bawah yang bersinggungan dengan silinder luar bertekanan tinggi dan menengah; cara ini tidak hanya menjamin posisi yang tepat dari sumbu silinder bagian dalam, tetapi juga memungkinkan ekspansi bebas.

Ruang uap dipasang di dalam silinder bagian dalam bertekanan tinggi. Arah aksial ruang uap dan silinder bagian dalam bertekanan tinggi dicapai melalui kerja sama antara bahu. Penempatan secara melintang dicapai dengan tonjolan pada bagian atas dan bawah ruang uap yang menempel pada silinder bagian dalam, dan posisinya dapat disesuaikan dengan menggunakan gasket. Terdapat cincin penyegel di antara silinder bagian dalam bertekanan tinggi dan saluran masuk ruang uap untuk mencegah kebocoran uap.

Saluran masuk uap pada silinder bagian dalam dan luar dihubungkan oleh pipa saluran masuk uap yang fleksibel. Pipa saluran masuk uap tersebut dilas pada sambungan antara silinder luar bertekanan tinggi dan menengah untuk menyerap perbedaan ekspansi antara silinder bagian dalam dan luar serta mengurangi tegangan termal; di antara pipa saluran masuk uap dan saluran masuk uap pada silinder bagian dalam diberikan sebuah cincin penyegel.

Sebuah titik pengukuran suhu logam dipasang pada silinder bagian dalam tekanan tinggi. Suhu logam yang terukur pada silinder bagian dalam tersebut digunakan untuk menggantikan suhu tahap pertama dari rotor tekanan tinggi. Selisih suhu antara logam dan uap kemudian dibandingkan dengan nilai yang telah ditetapkan, guna mengendalikan proses start-up dan perubahan beban turbin uap, sehingga tegangan termal pada rotor dapat dibatasi.

Terdapat lubang pembuangan di bagian bawah setengah bagian bawah silinder dalam tekanan tinggi, yang dialirkan melalui silinder luar tekanan tinggi dan menengah melalui pipa pembuangan untuk mengalirkan air yang terdapat di ruang masuk uap pada silinder dalam tekanan tinggi.

2.1.3. Silinder dalam tekanan menengah. Silinder dalam tekanan menengah terbuat dari baja Cr Mo, yang dipisahkan pada permukaan belahan untuk membentuk bagian atas dan bagian bawah. Bagian atas dan bagian bawah tersebut dihubungkan dan dikencangkan dengan baut flensa, serta harus dikencangkan terlebih dahulu untuk menghasilkan tegangan yang sesuai, sehingga dapat memastikan kedap uap pada sambungan belahan tersebut.

Silinder bagian dalam IP dilengkapi dengan segel uap piston penyeimbang sisi IP dan lengan diafragma No. 1 IP. Silinder ini ditopang pada sambungan horizontal silinder luar HP dan IP melalui kunci penopang yang dipasang pada setengah bagian bawah silinder, sedangkan gasket bagian atas digunakan untuk membatasi gerakan ke arah atasnya, sehingga posisi horizontal silinder bagian dalam HP tetap terjaga. Penempatan aksial dicapai melalui pasangan bahu, sementara penempatan lateral dicapai dengan menggunakan pin penentu posisi tengah di bagian atas dan bawah yang bersinggungan dengan silinder luar tekanan tinggi dan menengah; cara ini tidak hanya menjamin posisi yang tepat dari sumbu silinder bagian dalam, tetapi juga memungkinkan ekspansi bebas.

Saluran masuk uap pada silinder bagian dalam dan luar dihubungkan oleh pipa saluran masuk uap yang fleksibel. Pipa saluran masuk uap tersebut dilas pada sambungan antara silinder luar bertekanan tinggi dan menengah untuk menyerap perbedaan ekspansi antara silinder bagian dalam dan luar serta mengurangi tegangan termal; di antara pipa saluran masuk uap dan saluran masuk uap pada silinder bagian dalam diberikan sebuah cincin penyegel.

2.1.4. Silinder luar tekanan rendah. Pada model ini terdapat dua buah silinder tekanan rendah, yaitu silinder tekanan rendah No.1 dan No.2. Kedua silinder tekanan rendah tersebut dihubungkan dengan baut dorong-tarik untuk memastikan konsentrisitas dan pemuaian akibat panas.

Silinder luar LP menyediakan jalur bagi uap buang menuju kondensor dan mentransfer torsi reaksi ke fondasi. Silinder luar tekanan rendah juga harus menahan beban struktural dari semua komponen yang dipasang pada silinder luar serta menahan beban vakum; oleh karena itu, silinder ini dirancang dengan kekakuan yang memadai untuk mencegah deformasi berlebihan yang dapat memengaruhi celah antara bagian dinamis dan statis.

Selubung luar LP merupakan struktur las berukuran besar yang terbuat dari pelat baja karbon, dan merupakan komponen terbesar dalam badan turbin. Untuk mengurangi massa serta memastikan kekakuan selubung tersebut dalam kondisi vakum, bagian atasnya menggunakan struktur kubah dinding tipis yang terdiri atas lengkungan besar dan kecil, sedangkan dinding ujungnya dilas dengan pipa-pipa penopang; sementara itu, bagian bawahnya berupa struktur rangka persegi panjang yang terdiri atas dinding ujung dan dinding samping, yang diperkuat oleh kaki-kaki penopang kontinu di sekitar bidang pemisah, serta pada sambungan buang, ditempatkan tulang rusuk penguat dan pipa-pipa penopang yang dilas sepanjang arah memanjang dan melintang untuk meningkatkan kekakuannya.

Karena suhu silinder luar bertekanan rendah rendah, perubahan posisi pusat akibat ekspansi diferensialnya kecil; oleh karena itu diterapkan mode penopangan tanpa pemisahan. Dudukan bantalan dan silinder luar dibuat menjadi satu kesatuan, dan dudukan bantalan beserta kaki-kaki kontinu di sekelilingnya didukung bersama-sama pada pelat dasar.

Karena keterbatasan kondisi pemrosesan dan pengangkutan, dua bidang belahan vertikal ditambahkan pada silinder luar tekanan rendah berukuran besar, sehingga silinder luar tersebut terbagi menjadi tiga bagian atas dan tiga bagian bawah. Setelah dirakit di pabrik, silinder luar tersebut dibongkar dan dikirim, kemudian dirakit kembali serta dikencangkan setelah tiba di lokasi pembangkit listrik.

Sistem pin geser pada unit ini terbentuk melalui kesesuaian antara alur memanjang dan lubang persegi melintang pada pelat dasar tiang penopang dengan elemen pemusat yang dicor ke dalam pondasi. Balok pemusat berbentuk H dipasang di antara dudukan bantalan ujung penyetelan silinder luar LP No.1 dan silinder HP/IP, serta batang dorong dan batang tarik dipasang di kedua sisi di antara kedua silinder LP untuk menghubungkan ekspansi masing-masing silinder sepanjang arah aksial.

Pedestal bantalan pada bagian tekanan rendah terhubung dengan silinder tekanan rendah. Karakteristik struktural ini menentukan bahwa selama operasi unit, elevasi bantalan pada pedestal bantalan tekanan rendah akan berubah seiring dengan deformasi silinder tekanan rendah yang disebabkan oleh perubahan aliran udara lurus. Oleh karena itu, untuk memastikan operasi yang stabil dan menjaga kualitas getaran yang baik, vakum buang harus dijaga agar tetap berada dalam rentang yang ditentukan.

Angkat separuh bagian atas silinder luar untuk memperbaiki bagian dalam silinder tekanan rendah: sebuah tangga dilas pada dinding samping rongga bagian dalam di separuh bawah silinder luar guna memudahkan personel masuk untuk keperluan pemasangan dan pemeliharaan. Pada separuh bagian atas silinder luar terdapat 4 buah lubang, masing-masing 2 buah di setiap ujungnya, yang dapat diakses untuk inspeksi internal tanpa perlu membuka silinder. Dua katup diafragma buang dipasang di bagian atas separuh atas silinder luar. Selama operasi normal, pelat penutup katup tersebut tertekan oleh tekanan atmosfer. Apabila vakum kondensor rusak dan terjadi tekanan berlebih, uap dapat menembus pelat penutup, merobek diafragma timah, dan membuang uap ke atmosfer.

Setiap silinder luar LP dilengkapi dengan silinder bagian dalam (1), cincin penahan (2), pelindung panas untuk silinder bagian dalam LP, cincin panduan masuk, cincin panduan buang, dan komponen lainnya. Segel uap pada ujung dipasang pada dinding ujung silinder luar. Sistem pasokan uap untuk segel uap tersebut menyalurkan uap bertekanan stabil ke kedua ujung untuk keperluan penyegelan, sedangkan uap buang dari segel uap dialirkan ke pendingin segel uap.

Sebuah jendela dipasang pada dinding ujung di atas permukaan flensa segel uap pada silinder bagian atas untuk pemasangan sumbat sekrup ketika rotor diseimbangkan secara dinamis di lokasi.

Bantalan No.3 dipasang pada kotak bantalan ujung penyetelan dari silinder luar tekanan rendah No.1, dan bantalan No.2 untuk tekanan tinggi dan menengah dipasang secara bersamaan; sedangkan bantalan No.6 dan perangkat pengukur ekspansi relatif dipasang pada kotak bantalan ujung listrik dari silinder luar tekanan rendah No.2.

2.1.5. Silinder bagian dalam tekanan rendah. Silinder bagian dalam tekanan rendah memiliki struktur las baja karbon (las cor), kecuali bahwa cincin setengah pada kedua ujungnya merupakan komponen cor, sedangkan bagian lainnya terbuat dari pelat baja. Pelat samping digunakan untuk membagi silinder bagian dalam menjadi berbagai ruang ekstraksi, dan penopang dilas di antara kedua pelat samping tersebut untuk memastikan kekakuan struktur.

Bagian atas dan bawah dari silinder bagian dalam tekanan rendah diikat dengan baut. Pada kedua sisi lingkaran luar bagian atas dipasang jendela untuk memudahkan pengencangan baut pada sambungan belah bagian dalam. Setelah perakitan, bagian-bagian tersebut disegel dengan pelat penutup. Silinder bagian dalam tekanan rendah ditopang pada tonjolan pada bagian bawah silinder luar melalui tepi cembung pada kedua sisi flensa, dengan bantuan bagian bawah sambungan belah; di bagian tengah diberikan gasket baja tahan karat, dan posisi melintang sepanjang sumbu masuk uap dilakukan dengan sistem pasangan alur dan lubang untuk penentuan posisi; silinder bagian dalam dan saluran masuk uap bagian atas silinder luar diposisikan melalui empat pasangan alur dan lubang, serta ditempatkan gasket penyesuaian; pin penentu posisi lengan eksentrik dipasang pada titik tengah vertikal sumbu masuk uap di bagian bawah silinder bagian dalam, dan setelah perakitan di lapangan, komponen ini dilas.

Saluran masuk uap pada silinder dalam tekanan rendah merupakan wilayah ber suhu tinggi pada silinder tekanan rendah. Perisai panas pada silinder dalam tekanan rendah dipasang dengan baut pada dinding luar silinder dalam untuk mengurangi perbedaan suhu dan kehilangan panas pada dinding silinder serta menurunkan suhu dinding silinder luar. Sebuah cincin panduan uap dipasang di bagian tengah silinder dalam, yang membentuk saluran masuk uap sekaligus melindungi rotor dari erosi akibat aliran uap langsung.

Terdapat sebuah jendela melingkar pada bagian atas silinder dalam LP, yang berpasangan dengan saluran masuk uap dari silinder luar LP. Cincin-cincin pada kedua ujung silinder dalam dilengkapi dengan diafragma tahap 6 hingga 7 yang simetris, serta dua cincin penahan dipasang di bagian tengahnya. Pada bagian bawah silinder dalam terdapat empat buah port ekstraksi, masing-masing terletak setelah tahap 2, 5, dan 6 pada silinder tekanan rendah No. 1 serta setelah tahap 4 hingga 6 pada silinder tekanan rendah No. 2. Ekstraksi dari tahap kedua silinder LP No. 1 dialirkan ke pemanas LP No. 5, ekstraksi dari tahap keempat silinder LP No. 2 dialirkan ke pemanas LP No. 6, ekstraksi dari tahap kelima dialirkan ke pemanas LP No. 7, dan ekstraksi dari tahap keenam dialirkan ke pemanas LP No. 8.

Cincin pandu buang dipasang pada kedua ujung silinder bagian dalam, yang kemudian digabungkan dengan dinding ujung berbentuk kerucut pada silinder bagian luar untuk membentuk difuser buang. Dengan bantuan ekspansi tekanan, kecepatan buang dari bilah tahap terakhir dapat dimanfaatkan sepenuhnya untuk mengubah energi kecepatan menjadi energi tekanan, sehingga meningkatkan efisiensi turbin uap. Ketika kecepatan mencapai 2600 rpm, penyemprotan air akan secara otomatis diaktifkan hingga unit terbeban sebesar 15%.

Bagian masuk uap pada silinder bagian dalam tekanan rendah dihubungkan dengan pipa masuk uap tekanan rendah melalui sambungan pipa penghubung, dan penampangnya secara bertahap berubah dari bentuk lingkaran pinggang menjadi lingkaran penuh. Masuk uap pada silinder bagian dalam disesuaikan dengan sumbu silinder bagian dalam, sedangkan sambungan pipa penghubung disesuaikan dengan sumbu silinder bagian luar. Untuk penyelarasan digunakan sambungan mortise vertikal, dan selama pemasangan digunakan gasket sebagai alat penyetelan. Sambungan pipa penghubung yang melewati silinder bagian dalam dan silinder bagian luar dihubungkan melalui sambungan ekspansi–kontraksi yang dilas menggunakan lembaran baja tahan karat, guna mengimbangi perbedaan ekspansi antara keduanya.

2.2. Rotor

2.2.1. Rotor tekanan tinggi dan menengah. Rotor tekanan tinggi dan menengah merupakan rotor tanpa lubang tengah yang terbuat dari bahan baja paduan tempa integral. Tegangan maksimum pada bagian tengah rotor yang tidak memiliki lubang tengah relatif rendah, sehingga umur pakai rotor dapat diperpanjang dan waktu start-up dapat dipersingkat dengan menghilangkan tahap pemanasan pada kecepatan menengah.

Keseimbangan dinamis berkecepatan tinggi dan uji kecepatan lebih dilakukan setelah pembuatan rotor. Lubang-lubang sekrup dipasang pada kedua ujung permukaan cakram rotor serta di bagian tengah rotor, yang digunakan untuk memasang plug keseimbangan guna mengkompensasi ketidakseimbangan rotor. Uji keseimbangan dinamis berkecepatan tinggi dan uji kecepatan lebih dilaksanakan pada mesin keseimbangan dinamis berkecepatan tinggi di dalam ruang vakum milik pabrikan. Mengingat kebutuhan akan keseimbangan di pembangkit listrik akibat penggantian komponen rotor atau alasan lainnya, rotor juga dilengkapi dengan lubang-lubang sekrup untuk keperluan keseimbangan di lapangan.

Tekanan tinggi dan menengah pada rotor HP dan IP disusun dengan aliran terbalik; rotor HP dan IP didukung oleh dua bantalan radial dengan jarak bentang 6140 mm, dan massa rotor HP serta IP beserta bilahnya sekitar 35 ton. Rotor tekanan tinggi terdiri atas satu tahap pengaturan dengan tiga akar pin Trident dan 11 tahap tekanan. Empat tahap pertama dari tahap tekanan tersebut memiliki akar berbentuk T ganda, sedangkan sisa tahapannya memiliki akar berbentuk T. Terdapat 8 tahap tekanan menengah, dengan akar bilah berbentuk pohon fir berkekuatan tinggi. Pada lingkar luar rotor di antara cakram-cakram terdapat serangkaian gigi pengunci tinggi dan rendah untuk memasang segel uap diafragma; segel uap radial dipasang pada selubung bilah rotor pada semua tingkat, serta terdapat kelompok-kelompok gigi pengunci tinggi dan rendah pada kedua ujung rotor untuk memasang segel uap, sehingga dapat mencegah kebocoran uap dan kebocoran uap antar tingkat.

Ujung penyetelan rotor tekanan tinggi dan menengah dihubungkan secara kaku dengan poros perpanjangan rotor. Poros perpanjangan rotor tersebut dilengkapi dengan roda pompa oli utama dan terhubung dengan poros kecil governor darurat. Ujung generator dari rotor tekanan tinggi dan menengah serta ujung pengaturan dari rotor tekanan rendah No.1 dihubungkan secara kaku melalui sebuah kopling yang terintegrasi dengan rotor menggunakan baut, sehingga terbentuk sambungan kopling yang kaku. Kopling tersebut mentransmisikan torsi, gaya dorong aksial, beban geser melintang, dan momen lentur. Kedua rotor dilengkapi dengan paking, dan flens kopling disesuaikan dengan alur paking untuk mencapai fungsi pemusatan. Dengan mengubah ketebalan paking kopling, posisi relatif aksial masing-masing rotor dapat disesuaikan guna memastikan celah dinamis dan statis yang diperlukan. Untuk melepas paking, rotor harus digerakkan secara aksial agar kedua bagian kopling antar rotor yang bersebelahan terpisah hingga flens penentu posisi terlepas. Oleh karena itu, lubang sekrup dongkrak dipasang pada kedua bagian kopling tersebut.

2.2.2. Rotor tekanan rendah. Pada model ini terdapat dua buah rotor tekanan rendah, yaitu rotor tekanan rendah No.1 dan rotor tekanan rendah No.2. Poros antara dipasang di antara kedua rotor tersebut, dan kedua ujung poros antara masing-masing dihubungkan dengan kedua rotor tekanan rendah melalui kopling.

Rotor tekanan rendah terbuat dari tempa baja paduan utuh tanpa lubang pusat. Seperti halnya rotor tekanan tinggi dan menengah, rotor tekanan rendah juga harus menjalani uji keseimbangan dinamis berkecepatan tinggi serta uji kecepatan lebih setelah proses pemesinan dan perakitan, guna sejauh mungkin menghilangkan faktor-faktor ketidakseimbangan yang menyebabkan getaran selama operasi. Selain itu, rotor LP juga dapat diseimbangkan langsung di lokasi.

Rotor tekanan rendah memiliki struktur simetris dengan aliran ganda, yang memastikan keseimbangan gaya dorong aksial pada saluran alir. Setiap rotor didukung oleh dua bantalan radial dengan jarak bentang 5740 mm.

Rotor tekanan rendah memiliki aliran ganda dengan 7 tahap. Lima tahap pertama berbentuk drum, sedangkan dua tahap terakhir berbentuk cakram, yang secara efektif dapat mengurangi massa rotor. Pada flens dipasang alur akar bilah berbentuk pohon fir yang dipasang di samping, yang memiliki kapasitas dukung bantalan yang besar. Segel uap diafragma dipasang di antara setiap tahap. Segel pelindung dipasang pada bagian atas bilah rotor dari empat tahap pertama, dan segel uap juga dipasang pada bagian atas bilah bebas tahap kelima dan keenam pada turbin tekanan rendah, yang secara jelas akan mengurangi kebocoran pada bagian atas bilah rotor. Selain itu, segel uap pada ujung silinder LP dipasang pada bahu poros di kedua ujung rotor untuk mencegah kebocoran udara masuk ke ruang buang dan ke kondensor.

Sumbat sekrup pada bagian luar tahap terakhir digunakan untuk penyeimbangan.

Terdapat kopling pada kedua ujung rotor tekanan rendah, yang terintegrasi dengan rotor tersebut. Ujung pengaturan dari rotor tekanan rendah No.1 dihubungkan dengan rotor tekanan tinggi dan menengah, sedangkan ujung generatornya dihubungkan dengan poros perantara; ujung pengaturan dari rotor tekanan rendah No.2 dihubungkan dengan poros perantara, dan ujung listriknya dihubungkan dengan rotor generator. Semua sambungan bersifat kaku. Sebuah roda pengunci dipasang di antara kedua kopling pada rotor tekanan rendah No.2 dan rotor generator, yang berfungsi sebagai paking kopling untuk menyesuaikan posisi relatif antara rotor tekanan rendah dan rotor generator, sehingga memastikan celah dinamis dan statis yang diperlukan.

2.3. Katup

2.3.1. Katup uap utama. Katup uap utama dirancang secara horizontal, sehingga meminimalkan sudut total perubahan arah aliran uap.

Katup uap utama dibuka oleh tekanan hidrolik dan ditutup oleh pegas. Kapan pun, pegas kompresi selalu memberikan gaya penutupan yang bekerja pada katup tersebut. Katup uap utama memiliki dua fungsi: ① menutup katup dalam keadaan darurat; ② mengendalikan kecepatan turbin uap saat turbin uap sedang dihidupkan. Karena terdapat katup start-up kecil di dalam katup utama dari katup uap utama, yang dapat dibuka pada tekanan penuh, kapasitas alirnya sekitar 25% dari aliran uap terukur, sehingga katup ini mampu mengontrol kecepatan dengan akurat ketika katup pengatur sepenuhnya dibuka untuk start-up dengan pemasukan uap penuh selama siklus penuh. Cakram katup utama dari katup uap utama merupakan tipe non-keseimbangan. Ketika pengaturan beban atau kecepatan beralih ke pengaturan melalui katup pengatur dan katup uap utama perlu dibuka sepenuhnya, katup pengatur bagian belakang harus ditutup hingga tingkat tertentu; dengan demikian, perbedaan tekanan antara sisi depan dan belakang cakram katup utama katup uap utama akan berkurang hingga tingkat tertentu, baru kemudian cakram katup utama tersebut dapat dibuka. Saat katup uap utama berada dalam posisi terbuka penuh maupun tertutup penuh, batang katup dilengkapi dengan perangkat penyegelan mandiri untuk mengurangi kebocoran uap pada batang katup. Gambaran umum katup tersebut ditunjukkan pada Gambar 34-4.

Sebuah saringan filter permanen dilas pada penutup katup dari katup uap utama. Selama operasi uji coba, sebuah saringan filter sementara yang rinci harus dipasang di atas saringan filter permanen dan kemudian dilepas setelah periode operasi tertentu.

Untuk memastikan keandalan operasi katup, katup uap utama wajib menjalani uji operasi katup setiap minggu.

2.3.2. Katup kontrol. Terdapat empat katup kontrol dalam unit ini, dan badan katup tersebut terintegrasi dengan badan katup uap utama. Keempat katup kontrol tersebut disusun secara vertikal, masing-masing dikendalikan oleh motor hidrolik yang dipasang langsung pada bagian atas. Berdasarkan respons sinyal kontrol dari sistem kontrol elektro-hidraulik, posisi katup ditentukan oleh motor servo hidrolik. Selama operasi, tekanan uap pada katup kontrol mendekati tekanan uap utama.

Cakram katup terdiri dari dua bagian. Kepala katup dipasang longgar pada batang katup, sehingga terbentuk sambungan yang fleksibel dengan batang katup, yang dapat menjamin penyelarasan yang tepat dari cakram katup. Cakram katup ini merupakan tipe sebagian seimbang, sehingga memerlukan gaya angkat yang kecil. Katup pengatur dibuka oleh tekanan hidraulik dan ditutup oleh pegas. Ketika piston motor hidraulik bergerak ke atas, katup pengatur akan terbuka; sedangkan ketika piston bergerak ke bawah, katup tersebut akan tertutup.

Gaya penutup yang dihasilkan oleh pegas kompresi selalu bekerja pada setiap katup pengatur, dan gaya dari pegas-pegas tersebut bekerja ke bawah pada dudukan pegas untuk mengatasi gaya ketidakseimbangan uap yang timbul pada katup ketika katup benar-benar terbuka namun bagian belakangnya “tertahan”.

Segel uap pada batang katup terdiri atas sebuah selubung yang pas dan dimasukkan ke dalam penutup katup, kemudian dikunci pada posisi yang tepat oleh penutup katup pengatur. Selubung tersebut memiliki dua antarmuka kebocoran uap: antarmuka kebocoran uap bertekanan tinggi terhubung dengan area bertekanan lebih rendah, sedangkan antarmuka kebocoran uap bertekanan rendah terhubung dengan pendingin segel uap (yang umumnya dikenal sebagai pemanas segel uap).

Fungsi katup kontrol adalah untuk secara tepat mengatur kecepatan dan beban turbin uap dengan mengendalikan aliran uap.

Untuk memastikan keandalan operasi katup, uji operasi katup wajib dilakukan sekali seminggu.

2.3.3. Katup uap utama pemanasan ulang. Katup uap utama pemanasan ulang merupakan katup ayun yang tidak seimbang. Ketika katup ini sepenuhnya terbuka, cakram katup ditempatkan pada saluran aliran uap, sehingga kehilangan tekanan akibat tahanan fluida sangat kecil; sedangkan ketika katup ini sepenuhnya tertutup, aliran uap bekerja pada cakram katup dengan perbedaan tekanan penuh, sehingga kedapatan katup terjaga dengan baik.

Katup tersebut terdiri atas sebuah cakram yang digantung pada poros melalui lengan ayun. Poros tersebut dihubungkan dengan batang piston melalui batang penghubung. Batang penghubung dirancang sedemikian rupa sehingga dapat membuka katup hingga posisi terbuka penuh ketika piston motor hidrolik bergerak ke atas, dan menutup katup hingga posisi tertutup ketika piston bergerak ke bawah. Pada setiap saat, pegas kompresi memberikan gaya penutupan yang bekerja pada katup. Permukaan kontak antara lengan ayun, cakram, dan mur katup berbentuk bola, serta terdapat celah untuk memungkinkan rotasi. Permukaan penyegelan cakram katup berbentuk bola, sedangkan dudukan katup berbentuk cincin. Ketika cakram katup menutup dan bersentuhan dengan dudukan katup, sambungan yang dapat bergerak antara cakram katup dan lengan ayun memungkinkan katup terposisikan dengan tepat, sehingga terjamin terjadinya kebetulan sempurna pada permukaan penyegelan; ketika cakram katup terbuka sepenuhnya, batang pusat cakram katup bersentuhan dengan penahan penutup katup, guna mencegah cakram katup bergetar akibat aliran uap.

Cakram tersebut berupa penutup bola dengan ketebalan yang seragam dan dilengkapi batang pusat. Permukaan bola tersebut memiliki daya dukung yang tinggi. Saat perakitan, batang pusat dimasukkan melalui lubang lengan ayun dan kemudian dikunci serta dibatasi oleh mur. Permukaan kontak antara lengan ayun, cakram, dan mur berbentuk bola, dengan celah yang memungkinkan terjadinya rotasi. Permukaan penyegelan cakram katup berbentuk bola, sedangkan dudukan katup berbentuk cincin. Ketika cakram katup bersentuhan dengan dudukan katup, sambungan yang dapat bergerak antara cakram katup dan lengan ayun memastikan bahwa cakram katup terpasang dengan tepat, sehingga permukaan penyegelannya benar-benar sesuai; saat katup sepenuhnya terbuka, batang pusat katup bersentuhan dengan penahan penutup katup, dan torsi dari mekanisme pengoperasian digunakan untuk mengencangkannya, guna mencegah cakram katup bergetar akibat aliran uap.

Poros berputar didukung oleh lengan nitridasi pada penutup bantalan dan pada bak engkol. Busing tipe segel tekanan dengan dasar berbentuk bola dapat membatasi gerakan aksial serta membentuk segel untuk menghilangkan kebocoran uap pada poros. Saat membuka dan menutup katup uap utama pemanasan ulang, gunakan katup pelepas tekanan uap (katup pembongkaran) untuk melepaskan tekanan uap pada segel tekanan uap, sehingga mengurangi keausan dan hambatan pada dasar berbentuk bola.

Terdapat lubang bypass eksternal di bagian depan dan belakang cakram bawah katup uap utama pemanasan ulang, yang alirannya lebih rendah daripada aliran tanpa beban pada kecepatan terukur. Melalui lubang bypass eksternal ini, tekanan di bagian depan dan belakang cakram (rocker) dapat diseimbangkan, sehingga memastikan bahwa katup dapat dibuka selama pengujian. Apabila katup perlu dibuka, tekanan uap di kedua sisi cakram dapat diseimbangkan. Motor hidrolik katup uap utama pemanasan ulang dikendalikan oleh minyak tahan api bertekanan tinggi. Minyak bertekanan tersebut mendorong piston, memutar lengan rocker, dan membuka cakram katup. Dalam keadaan darurat, minyak bertekanan tersebut dikosongkan, dan katup segera ditutup melalui gaya pegas serta tekanan uap. Ketika cakram katup menutup dan mendekati dudukan katup, kepala penyangga piston motor hidrolik masuk ke dalam lubang pembuangan minyak, yang menghambat aliran keluar minyak dan meningkatkan tekanan, sehingga memperlambat laju penutupan katup. Selama perakitan, ukurlah celah antara batang piston dan ujung batang piston, serta catat jenis gasket yang digunakan, agar dudukan cakram katup dapat pas dan terhubung dengan mekanisme tuas.

Dalam kasus ini, piston berada pada posisi yang tepat di dalam buffer.

Salah satu ujung poros katup uap utama pemanasan ulang dilengkapi dengan katup penutup yang dioperasikan oleh tekanan minyak untuk melepaskan gaya uap yang tidak seimbang yang bekerja pada permukaan ujung bagian dalam poros ketika katup uap utama pemanasan ulang ditutup.

Katup tersebut terdiri atas katup pengoperasian dan motor hidrolik. Motor servo hidrolik terhubung dengan sistem hidrolik. Dalam kondisi operasi normal, katup uap utama pemanasan ulang berada dalam posisi terbuka, sementara katup trip pada motor servo hidrolik berada dalam posisi tertutup. Poros ditekan ke arah washer dorong oleh gaya uap untuk menjaga kedapannya dan mencegah kebocoran. Ketika mekanisme trip overspeed beraksi, katup trip yang dioperasikan oleh oli dibuka dengan bantuan oli keselamatan sehingga ruang ujung poros terhubung dengan tekanan rendah, sehingga tekanan uap yang bekerja pada ujung poros berkurang, sehingga katup uap utama pemanasan ulang dapat segera ditutup dengan gaya minimal. Gambar 34-5 menunjukkan profil katup uap utama pemanasan ulang.

2.3.4. Katup kontrol pemanasan ulang. Unit ini dilengkapi dengan 4 buah katup kontrol pemanasan ulang (masing-masing 2 buah pada setiap katup uap utama pemanasan ulang), yang disusun secara vertikal. Badan katup dan badan katup uap utama pemanasan ulang dilas menjadi satu kesatuan, dan masing-masing dikendalikan oleh motor hidrolik pengontrol. Katup kontrol pemanasan ulang merupakan katup bersekat tunggal dengan plunger seimbang, yang dibuka oleh tekanan hidrolik dan ditutup oleh gaya pegas dari kelompok pegas. Gambar 34-6 menunjukkan tampilan potongan dari katup kontrol pemanasan ulang.

Terdapat alur spiral pada batang katup, yang dipasangkan dengan lengan nitridasi untuk mengurangi kebocoran uap bertekanan tinggi. Untuk mencegah kebocoran, uap kebocoran dari batang katup dialirkan ke pemanas segel uap melalui pipa kebocoran pada penutup katup. Lengan tersebut dipasang dengan rapat pada penutup katup dan dikencangkan melalui proses penempelan serta pemasangan paku keling.

Ketika katup ditutup, flensa batang bersentuhan dengan permukaan bawah selongsong untuk membentuk segel mandiri yang mencegah kebocoran uap sepanjang batang ketika katup sepenuhnya terbuka.

Saringan baja tempa permanen yang berbentuk bulat dan sederhana ini mengelilingi katup pengendali pemanasan ulang untuk mencegah benda asing masuk ke dalam turbin uap dan menimbulkan kecelakaan. Ujung bawah saringan tersebut tertanam dalam alur pada badan katup, sedangkan ujung atasnya ditekan oleh penutup katup. Saat memasang saringan, bagian yang tidak dilubangi harus diselaraskan langsung dengan sekat pada badan katup, dan sekat tersebut terletak 180° dari pusat saluran masuk uap. Dengan demikian, aliran uap akan terpisah di kedua sisi sekat, sehingga terhindar dari pembentukan pusaran akibat tumbukan. Selama start-up awal dan operasi, digunakan tambahan satu buah saringan sementara yang halus; saringan sementara tersebut kemudian dilepas setelah periode operasi tertentu.

Katup bantu dibentuk pada batang katup. Ketika cakram katup utama berada dalam posisi terbuka penuh, katup bantu terletak pada selongsong (biasanya disebut sebagai dudukan balik). Pengaturan ini menciptakan batas pada arah pembukaan dan meminimalkan kebocoran uap sepanjang batang katup.

Cakram katup bergerak di dalam penutup katup, dan penutup katup dilengkapi dengan sebuah busing. Sebuah ring piston dipasang pada alur melingkar pada cakram katup untuk meminimalkan kebocoran uap di sekitar cakram katup dan menjaga tekanan rendah di dalam rongga, sehingga tercapai efek keseimbangan yang baik; kebocoran uap tersebut dibuang ke area bertekanan rendah melalui lubang kebocoran uap pada penutup katup.

2.4. Sistem pin geser

Unit ini memiliki struktur poros tunggal dan tiga silinder, dengan satu silinder tekanan tinggi dan menengah serta dua silinder tekanan rendah aliran ganda yang disusun secara seri aksial. Ujung depan silinder tekanan tinggi dan menengah merupakan blok bantalan depan, sedangkan ujung depan dan belakang kedua silinder luar tekanan rendah merupakan blok-blok bantalan yang terhubung dengan silinder luar tekanan rendah tersebut. Pada garis tengah bagian depan, belakang, kiri, dan kanan silinder luar No. 1 LP terdapat masing-masing satu lekukan, yang masing-masing dipasangkan dengan pelat penentu posisi melintang dan pelat penentu posisi radial. Pelat penentu posisi melintang mengarahkan ekspansi aksial silinder luar tekanan rendah agar pusatnya tetap tidak berubah, sementara pelat penentu posisi aksial mengarahkan ekspansi melintang silinder luar tekanan rendah. Oleh karena itu, suatu titik pada pusat buangan silinder LP No. 1 menjadi titik mati ekspansi stator. Pelat penentu posisi melintang dan aksial untuk silinder LP dipasang secara tetap pada fondasi. Selama pemasangan di lapangan, gasket berbentuk L yang terletak antara lekukan dan pelat penentu posisi dapat disesuaikan guna memastikan penempatan yang tepat serta jarak ekspansi yang sesuai bagi silinder luar tekanan rendah. Gambar 34-7 menunjukkan tren ekspansi termal dari komponen rotor dan stator dalam sistem pin geser pada unit tersebut.

2.5. sistem oli pelumas

Sistem pelumas turbin terutama menyediakan minyak pelumas untuk bantalan generator, bantalan dorong, dan roda putar turbin, serta menyediakan media kerja bagi operasi perangkat pemutus kecepatan berlebih mekanis. Pada generator yang didinginkan dengan hidrogen, sistem pelumas juga memasok dua sumber minyak segel dari sistem minyak segel hidrogen. Sistem ini dilengkapi dengan peralatan pasokan minyak utama dan peralatan pasokan minyak bantu yang andal, sehingga mampu memenuhi seluruh kebutuhan konsumsi minyak pada unit generator turbin uap dalam kondisi pemutaran, start-up, shutdown, operasi normal, dan kondisi kecelakaan.

Komponen utama dari sistem oli pelumas meliputi tangki oli pelumas beserta aksesori, pompa oli utama, injektor oli, pompa oli bantu, sistem oli jacking, pendingin oli, pipa saluran oli pelumas, serta aksesori-aksesori terkait. Lihat Gambar 34-8 untuk sistem oli pelumas pada unit tersebut.

2.6. sistem kontrol

Sistem kontrol turbin terdiri atas sistem pengaturan dan sistem keamanan. Sistem pengaturan merupakan unsur utama dalam kontrol turbin, yang mengendalikan proses start-up dan stop, peningkatan kecepatan, pengaturan beban serta koordinasi operasi pembangkit listrik, serta mengumpulkan informasi operasional dari berbagai turbin uap untuk menampilkan status operasi turbin; sedangkan sistem keamanan merupakan bagian penting dalam perlindungan turbin. Sistem ini memantau semua parameter turbin yang dapat membahayakan operasi yang aman, dan melindungi agar turbin beroperasi secara aman dan andal. Apabila parameter yang dipantau melebihi batas yang ditentukan, katup masuk uap turbin akan segera ditutup untuk melakukan pemadaman turbin.

2.6.1 sistem kontrol elektro-hidraulik digital (DEH). Sistem kontrol elektro-hidraulik digital (DEH) merupakan bagian terpenting dari sistem regulasi dan berperan sebagai “otak” dari keseluruhan sistem regulasi. Sistem ini mengumpulkan semua parameter operasi turbin, kemudian mengirimkan instruksi kontrol setelah melakukan penilaian logis dan perhitungan data. DEH terutama terdiri atas stasiun operator, stasiun insinyur, prosesor kontrol, modul input/output I/O, kartu penggerak posisi katup, komponen daya, antarmuka komunikasi, serta perangkat keras elektronik lainnya.

Karena jumlah produsen produk elektronik yang sangat banyak, DEH memiliki berbagai jenis perangkat keras. Saat ini, DEH telah diimplementasikan dengan dukungan penuh dari Westinghouse, I/A milik Foxboro, T3000 dari Siemens, Symphony dari ABB, serta MAXDNA dari Shanghai Autometer Co., Ltd.

2.6.1.1. Secara singkat, DEH mentransmisikan sejumlah besar informasi turbin uap ke prosesor kontrol melalui akuisisi data dari instrumen primer di lapangan, seperti pemancar magnetoresistansi yang mengukur kecepatan turbin, sakelar tekanan yang mengumpulkan sinyal tekanan, pemancar stroke yang mengukur pergerakan motor hidrolik, termistor dan termokopel yang mengukur suhu, dan sebagainya. Kontrol loop tertutup proporsional–integral diterapkan untuk menyesuaikan bukaan katup kontrol, sehingga kecepatan dan beban turbin uap dapat dikendalikan secara andal dan akurat sesuai dengan persyaratan. Operator dapat mengendalikan dan memantau operasi turbin uap melalui tampilan DEH.

Perangkat keras sistem DEH dapat dibagi menjadi DPU (prosesor kontrol) dan stasiun operator/insinyur. Setiap DPU dapat beroperasi secara independen dari jaringan data. Memori akses acak (RAM) menyimpan perangkat lunak aplikasi DPU. Perangkat lunak aplikasi pada DPU ditulis dalam bentuk algoritma kontrol, yang mirip dengan diagram blok fungsional dan bersifat aman serta transparan. Program ini memungkinkan para insinyur kontrol untuk dengan mudah memodifikasi program guna memenuhi berbagai kebutuhan. Sebagai antarmuka utama antara operator dan sistem, stasiun operator dikendalikan melalui keyboard dan mouse standar, serta dapat memperoleh data dan informasi operasional pada layar CRT. Ketika sistem memberikan alarm, data dan informasi alarm tersebut dapat dicetak dan direkam, sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 34-9.

Stasiun operator/insinyur dilengkapi dengan berbagai berkas basis data yang mendukung sistem serta diagram masing-masing stasiun di jalan tol. Staf pembangkit listrik dapat memperoleh program aplikasi untuk mengoperasikan dan mengendalikan turbin uap, menyalinnya dan menyimpannya pada hard disk serta perangkat lunak, serta memodifikasi atau menghapus program tersebut jika diperlukan. Demikian pula, grafik pengguna juga dapat dimodifikasi, dihapus, atau dibuat sesuai kebutuhan.

2.6.1.2. Sirkuit utama sistem kontrol DEH. Sistem kontrol DEH terutama terdiri atas sirkuit kontrol keadaan turbin uap, sirkuit kontrol kecepatan, sirkuit kontrol daya, sirkuit batas tekanan uap utama, dan lain-lain, sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 34-10.

① Lingkaran kontrol keadaan turbin. Sirkuit kontrol keadaan turbin uap bertujuan untuk mengendalikan dan memantau keadaan turbin uap, sehingga dapat menyelesaikan pekerjaan persiapan sebelum start impuls turbin uap dan saat unit dimatikan, serta secara bersamaan memantau berbagai parameter operasi turbin uap.

② Sirkuit kontrol kecepatan. Operator menetapkan kecepatan target melalui keyboard operasi dan CRT pada stasiun operator untuk melakukan impuls dan mempercepat putaran. Loop kontrol kecepatan mendeteksi sinyal kecepatan turbin uap menggunakan transmitter reluctance dan mengumpankannya kembali ke DEH. Kecepatan turbin uap dikendalikan melalui penyesuaian PID tanpa selisih. Ketika unit mencapai wilayah kecepatan kritis, DEH memastikan unit melewati wilayah tersebut dengan cepat dan menolak semua sinyal penghentian. Ketika kecepatan naik hingga mencapai wilayah kecepatan sinkron, sinyal sinkronisasi listrik dapat diterima untuk menyelesaikan penyambungan ke jaringan dan pemberian beban pada unit.

③ Sirkuit kontrol daya. Setelah unit terhubung ke jaringan, sirkuit ini secara otomatis akan menanggung beban awal sebesar 3% hingga 5% dari daya terukur untuk mencegah operasi dengan arus balik. Operator dapat mengatur nilai target melalui keyboard operasi dan CRT, menerima umpan balik daya aktual dari pemancar daya, serta mengendalikan beban turbin uap melalui penyesuaian PID pada sirkuit kontrol daya hingga beban target tercapai. Sinyal CCS juga dapat diterima untuk mengendalikan beban turbin uap dan mewujudkan pengendalian terkoordinasi antara turbin dan boiler.

④ Sirkuit pembatas tekanan uap utama. Apabila tekanan uap utama turun di bawah nilai batas, sistem kontrol DEH dapat beralih ke sirkuit pembatas tekanan uap utama untuk menurunkan beban saat ini dan mempertahankan tekanan uap utama minimum.

2.6.1.3. Fungsi utama DEH. Sistem kontrol DEH pada turbin uap dapat dioperasikan oleh operator melalui keyboard pada stasiun operator dan CRT untuk mengendalikan berbagai fungsi turbin uap, seperti start impuls, peningkatan kecepatan, penyambungan ke jaringan, pengaturan beban, dan sebagainya.

① Pengendalian kondisi. Operator mengirimkan sinyal perintah melalui layar operasi DEH untuk mengoperasikan dan memantau kondisi turbin uap sebelum start impuls, mengendalikan katup solenoid reset, melakukan reset terhadap turbin uap melalui kontrol jarak jauh, menetapkan tekanan minyak keselamatan, serta mendeteksi parameter-parameter penting turbin uap sebelum start impuls.

② Pengendalian kecepatan. Menyelesaikan seluruh kontrol loop tertutup, mulai dari kecepatan putar hingga kecepatan sinkron atau kecepatan uji over speed. Dalam proses peningkatan kecepatan, kecepatan turbin meningkat dari kecepatan putar menuju kecepatan sinkron sesuai dengan target kecepatan dan laju peningkatan kecepatan yang telah ditetapkan, sehingga sistem ini memiliki rentang pengendalian kecepatan yang luas.

③ Mulai percepatan. Sesuai dengan mode start-up yang dipilih oleh operator, kecepatan target dan laju percepatan dapat diubah secara bergantian, serta kurva percepatan yang telah ditentukan juga dapat dipilih. Hanya diperlukan satu kali operasi untuk menyelesaikan proses mulai dari pemutaran kecepatan hingga start impuls, pemanasan mesin pada kecepatan rendah, melewati zona kecepatan kritis dengan cepat, pemanasan mesin pada kecepatan sedang, dan mempertahankan kecepatan 3000 r/min.

④ Pada periode yang sama. Setelah kecepatan unit ditetapkan pada 3000 r/min, operator beralih ke kontrol sinkron otomatis melalui layar operasi DEH, menerima sinyal peningkatan/pengurangan dari perangkat “sinkronisasi kuasi-otomatis” listrik, dan mengendalikan kecepatan turbin uap, sehingga proses penyambungan ke jaringan dan pemberian beban pada unit dapat diselesaikan.

⑤ Uji kecepatan lebih. Uji kecepatan lebih dilakukan dengan menetapkan kecepatan target di bawah kendali DEH, guna mengendalikan kecepatan turbin uap serta melaksanakan uji proteksi kecepatan lebih listrik dan uji proteksi mekanis.

⑥ Fungsi proteksi kecepatan berlebih. DEH dilengkapi dengan fungsi kontrol proteksi kecepatan berlebih OPC. Ketika kecepatan mencapai 103% dari kecepatan terukur, OPC akan segera menutup semua katup pengatur untuk mencegah terjadinya kecepatan berlebih pada turbin; setelah kecepatan diturunkan, sistem DEH secara otomatis akan membuka kembali katup pengatur tersebut guna mempertahankan putaran idle turbin pada kecepatan sinkron, dan kemudian kembali menyambungkan turbin ke jaringan. Apabila kecepatan melebihi nilai pemadaman (110% dari kecepatan terukur), sinyal trip akan dikirimkan untuk segera menutup semua katup uap utama dan katup pengatur.

⑦ Kontrol start otomatis (ATC). Berdasarkan kondisi suhu yang relevan pada turbin uap serta kondisi dingin atau panas turbin uap, kontrol ATC dapat direalisasikan, sehingga turbin uap dapat secara otomatis menyelesaikan proses pengendalian dari kecepatan putar awal hingga kecepatan sinkron sesuai dengan prosedur start-up yang telah ditetapkan; atau, berdasarkan perhitungan tegangan termal rotor, kecepatan target dan laju percepatan dapat ditentukan untuk menyelesaikan kontrol start-up turbin uap.

⑧ Pengendalian beban. DEH mampu mempertahankan kecepatan konstan sebesar 3000 r/min. Setelah jangka waktu yang sama pasca penyambungan ke jaringan, beban target dan laju peningkatan beban unit dapat diatur terlebih dahulu, sehingga memungkinkan dilakukannya pengendalian loop tertutup terhadap beban unit.

⑨ Otomatis dengan beban awal dan batas beban. Setelah unit terhubung ke jaringan, DEH akan secara otomatis menyalurkan beban awal untuk mencegah operasi daya balik, serta dilengkapi dengan fungsi pembatasan beban. Ketika jaringan memerlukan peningkatan atau penurunan beban, kontrol beban DEH dapat membuka atau menutup katup pengatur; selain itu, terdapat juga pembatasan daya untuk mencegah generator mengalami kelebihan beban.

⑩ Penyesuaian otomatis beban listrik. DEH dapat secara otomatis menyesuaikan beban listrik unit hingga mencapai beban penuh sesuai dengan nilai target dan laju perubahan beban yang ditetapkan oleh operator, serta menyesuaikan beban unit kapan saja untuk memenuhi kebutuhan beban jaringan listrik dan meningkatkan kinerja pengaturan beban puncak unit.

⑪ Fungsi modulasi frekuensi primer. Menerima sinyal perbedaan frekuensi dari kontrol jaringan, menyesuaikan beban turbin, dan berpartisipasi dalam regulasi frekuensi primer,

⑫ Kontrol beban DEH melalui remote control dapat menerima sinyal perintah CCS 4–20 mA dalam mode remote control untuk mengendalikan beban turbin dan mewujudkan kontrol terkoordinasi antara turbin dan boiler.

⑬ Pengelolaan katup. Pada tahap start-up, sistem beroperasi dalam mode satu katup, yaitu empat katup pengatur dibuka secara serentak dan dua katup pengatur pemanasan ulang dibuka secara serentak, sehingga rotor dan silinder dapat dipanaskan secara merata dan memudahkan ekspansi termal yang seragam. Setelah mencapai beban tertentu, sistem dapat beralih ke operasi katup berurutan. Dengan cara ini, sesuai dengan besarnya beban, dua atau tiga dari empat katup pengatur uap dapat dibuka sepenuhnya, sementara hanya satu yang melakukan throttling. Oleh karena itu, kerugian akibat throttling pada katup berkurang, sehingga efisiensi meningkat. Pada saat yang sama, dampak aliran uap terhadap katup yang terbuka penuh juga berkurang, sehingga umur pakai katup dapat diperpanjang.

⑭ Uji katup. Untuk memastikan operasi unit yang aman, memantau fleksibilitas setiap aktuator dan katup, serta mencegah terjadinya macet, operator dapat secara berkala melakukan uji aktivitas secara online pada setiap katup masuk.

⑮ Kontrol manual/otomatis. Sistem kontrol DEH dirancang dengan mode kontrol manual dan otomatis. Pengoperasian turbin uap didasarkan pada mode kontrol otomatis; mode kontrol manual digunakan sebagai cadangan, dan kedua mode tersebut saling melengkapi satu sama lain. Apabila mode kontrol otomatis mengalami kegagalan—misalnya akibat kerusakan pada DPU redundan atau gangguan pada lebih dari dua saluran kecepatan—DEH akan secara otomatis beralih ke mode kontrol manual tanpa gangguan, sehingga operator dapat langsung mengendalikan katup pengatur secara manual. Setelah mode kontrol otomatis kembali normal, DEH dapat beralih kembali dari mode kontrol manual ke mode kontrol otomatis tanpa gangguan.

⑯ Tampilan data dan pencetakan alarm. Parameter operasi turbin uap dapat ditampilkan sesuai kebutuhan untuk secara tepat waktu menggambarkan status operasi turbin uap. Begitu sinyal alarm muncul, status kecelakaan dapat direkam melalui printer,

⑰ Simulasi. Sesuai dengan karakteristik operasi unit, kecepatan dan daya turbin uap disimulasikan untuk membentuk kontrol loop tertutup pada sistem kontrol listrik. Uji statis terhadap prinsip kontrol, logika, konfigurasi, dan operasi layar pada sistem kontrol dilaksanakan untuk memeriksa integritas keseluruhan sistem kontrol. Pada saat yang sama, dilakukan pula penyetelan bersama secara statis antara sistem elektrohidraulik dan sistem hidraulik,

2.6.1.4. Konfigurasi perangkat keras DEH. Sistem DEH terdiri atas stasiun operator/insinyur, prosesor kontrol (DPU), kartu I/O, catu daya, kartu penguat daya, antarmuka komunikasi sistem, dan sebagainya.

① Stasiun operator/insinyur. Stasiun operator/insinyur memungkinkan para operator untuk mengendalikan dan memantau turbin uap melalui operasi keyboard atau mouse serta layar CRT. Operasinya sederhana dan mudah dikuasai. Stasiun operator/insinyur dapat menggunakan perangkat lunak grafis yang telah dikonfigurasi untuk mengendalikan dan memantau turbin uap, melakukan modifikasi terhadap perangkat lunak aplikasi, serta menyelesaikan konfigurasi sistem, pengunduhan perangkat lunak aplikasi jaringan, inisialisasi sistem, pemantauan status sistem, modifikasi secara online, dan fungsi-fungsi lainnya. Sebagai contoh, perangkat keras yang digunakan dalam sistem kontrol dispatching listrik sama dengan yang digunakan pada sistem kontrol DCS, dan stasiun operator/insinyur dapat disamakan dengan stasiun DXCS yang berbagi sumber daya.

② Prosesor kontrol (DPU). Prosesor kontrol (DPU) dirancang dengan konfigurasi redundan, di mana dua buah DPU saling bersiaga satu sama lain, dan merupakan pusat dari keseluruhan sistem kontrol. Prosesor ini memiliki berbagai fungsi, antara lain kecepatan pemrosesan yang tinggi, respons yang cepat terhadap berbagai peristiwa, penyelesaian operasi PID yang akurat, komunikasi jaringan, komunikasi BITBUS, operasi logika, pemrosesan data, dan sebagainya.

Memiliki dua jenis memori. Yang lainnya adalah memori statis, yang digunakan untuk menyimpan data dan data program setelah terjadi pemadaman listrik.

③ Perangkat input dan output (kartu I/O). Peralatan input dan output (kartu I/O) meliputi kartu input/output analog, kartu input termokopel/tahanan termal, kartu input/output sakelar, serta kartu penguat daya/kartu servo.

④ Catu daya sistem yang berlebihan,

⑤ Antarmuka komunikasi sistem yang berlebihan.

2.6.1.5. Kinerja indeks Sistem Kontrol DEH

① Rentang pengaturan kecepatan: 0 ~ 3400 r/menit

② Rentang kontrol beban: 0% ~ 115%

③ Tingkat perbedaan kecepatan dapat disesuaikan dari 3% hingga 6%.

④ Tingkat keterlambatan sistem kurang dari 0,06%

⑤ Akurasi pengendalian kecepatan: ± 1 R/menit

⑥ Akurasi kontrol beban: 1 MW

⑦ Waktu loop proteksi kecepatan tidak lebih dari 20 ms, waktu loop kontrol kecepatan adalah 50 ms, lingkungan operasional perangkat DEH adalah 0–50 ℃, dan perangkat tersebut dipasang di ruang mesin.

2.6.2. Aktuator hidrolik (EH), yaitu aktuator yang dikendalikan oleh turbin uap, menggunakan minyak tahan api bertekanan tinggi. Aktuator ini terdiri atas katup servo elektrohidraulik, motor servo hidrolik, katup pelepasan cepat, saringan, katup isolasi, katup satu arah, serta pemancar perpindahan diferensial linier umpan balik posisi. Katup servo elektrohidraulik mengontrol aliran ke dalam motor servo hidrolik, sehingga mengendalikan kecepatan gerakan piston motor servo hidrolik; motor servo hidrolik berfungsi sebagai sumber daya output; katup pelepasan cepat digunakan untuk menutup dengan cepat motor servo hidrolik, sedangkan katup satu arah berperan sebagai fungsi isolasi antara aktuator elektrohidraulik dengan sirkuit pengembalian minyak bertekanan rendah serta sirkuit minyak OPC atau AST, sehingga komponen aktuator elektrohidraulik dapat dipelihara dan diganti secara online selama unit beroperasi.

2.6.2.1. Katup servo elektrohidraulik. Katup servo elektrohidraulik merupakan komponen penting yang berfungsi mengonversi sinyal listrik menjadi sinyal hidraulik. Katup ini menerima sinyal kontrol dari DEH dan mengeluarkan tekanan oli kontrol melalui proses konversi sinyal.

2.6.2.2. Sistem pasokan minyak EH. Sistem pasokan minyak EH menyediakan sumber minyak tenaga untuk mesin minyak tahan api bertekanan tinggi. Tekanan pasokan minyak adalah 14 MPa, dan minyak kerja yang digunakan adalah triarilfosfat (umumnya dikenal sebagai minyak tahan api). Untuk memastikan keandalan pasokan minyak, sistem pasokan minyak ini menggunakan dua saluran yang saling bersiaga satu sama lain, serta dilengkapi dengan pompa minyak, motor, rakitan filter, flowmeter, dan komponen lainnya yang masing-masing berdiri sendiri. Selain itu, juga diterapkan interlock listrik dan tekanan minyak antara pompa kerja dan pompa siaga.

Sistem pasokan minyak EH merupakan suatu struktur terpadu yang terdiri atas tangki minyak, pompa minyak, filter, akumulator, pendingin minyak, perangkat regenerasi, pipa saluran minyak dari baja tahan karat, berbagai katup dan kotak terminal, serta instrumen lokal dan peralatan kontrol yang digunakan untuk memantau kondisi operasi sistem pasokan minyak.

Untuk memastikan kebersihan minyak tahan api bertekanan tinggi, tangki minyak tersebut dibuat dari baja tahan karat.

Akumulator disediakan sebagai perangkat penyangga dalam sistem minyak EH untuk meningkatkan karakteristik dinamis aktuator dan menyediakan minyak bertekanan untuk operasi darurat apabila pompa pasokan mengalami kegagalan.

2.6.2.3. Motif oli. Motif oli bertujuan untuk mengubah langkah secara terus-menerus sesuai dengan perubahan tekanan oli kontrol guna mengendalikan pembukaan katup pengatur, sehingga turbin dapat beroperasi sesuai dengan instruksi DEH. Gambar 34-11 menunjukkan sistem oli kontrol EH.

Berdasarkan fungsi katup masuk uap yang dikendalikan oleh penggerak hidrolik, jenis penggerak hidrolik ditentukan, yaitu tipe pengatur dan tipe sakelar. Penggerak hidrolik tipe pengatur mampu mengendalikan katup uap pada posisi apa pun dan menyesuaikan jumlah uap yang masuk secara proporsional untuk memenuhi kebutuhan beban; sedangkan penggerak hidrolik tipe sakelar hanya mampu mengendalikan katup uap dalam posisi sepenuhnya terbuka atau sepenuhnya tertutup. Katup uap utama (TV), katup pengatur tekanan tinggi (GV), dan katup pengatur tekanan menengah (IV) pada unit ini menggunakan penggerak hidrolik tipe pengatur; sementara RSV menggunakan penggerak hidrolik tipe sakelar.

2.6.3. instrumen pemantauan turbin (TSI)

2.6.3.1. Umum. Parameter-parameter yang harus dipantau selama operasi turbin, kecuali parameter pengukuran termal konvensional (suhu, tekanan, dan vakum), sebagian besar merupakan besaran mekanis, seperti perpindahan aksial rotor, ekspansi relatif antara rotor dan silinder, ekspansi absolut silinder, getaran bantalan, lenturan rotor, kecepatan turbin, dan lain-lain. Pengukuran dan pemantauan besaran-besaran mekanis ini harus dilakukan dengan menggunakan peralatan khusus, yaitu sistem instrumen pengawasan turbin TSI (turbine supervision instrument).

Sistem instrumen pemantauan turbin merupakan sejenis instrumen pemantauan multi-saluran yang mampu secara terus-menerus mengukur parameter-parameter mekanis dari rotor dan silinder pada set generator turbin uap, serta menampilkan status operasi mekanis dari objek yang dipantau. Sistem ini menyediakan sinyal keluaran analog standar 4–20 mA ke pengontrol atau perekam yang relevan, dan mengirimkan sinyal alarm serta sinyal pemutusan ketika batas operasi yang telah ditetapkan terlampaui. Pengukuran tersebut juga dapat digunakan untuk diagnosis gangguan.

2.6.3.2. objek pemantauan utama:

① Puncak puncak (getaran absolut) dari getaran absolut rotor

② Nilai puncak getaran alas bantalan (getaran alas bantalan atau getaran bantalan)

③ Nilai puncak getaran rotor relatif terhadap bantalan penopang (getaran poros)

④ Sudut fase (fase kunci) antara titik puncak dan titik referensi getaran rotor

⑤ Nilai puncak (eksentrisitas) dari eksentrisitas rotor

⑥ Nilai perpindahan aksial dari cakram dorong rotor relatif terhadap dudukan bantalan dorong (perpindahan aksial)

⑦ Perbedaan ekspansi antara rotor dan silinder (ekspansi relatif).

⑧ Nilai ekspansi silinder relatif terhadap dasar (ekspansi absolut)

2.6.3.3. Konfigurasi perangkat keras. TSL terutama memproduksi produk dari perusahaan Bentley, Philips, dan vebmet di Swiss. Sistem ini mencakup rangka instrumen serta sensor yang dilengkapi kabel dan penguat sinyal (proximitor). Sensor-sensor tersebut meliputi konverter perpindahan linier (LVDT), sensor arus eddy, dan sensor kecepatan.

2.6.3.4. Deskripsi Fungsi:

① Perpindahan aksial. Sistem pemantauan perpindahan aksial 4 saluran secara terus-menerus memantau perpindahan aksial rotor. Setiap sistem terdiri atas satu monitor dan dua set proximitors serta probe beserta kabelnya. Monitor ant berada pada rangka.

Sinyal yang dihasilkan oleh prox dan probe sebanding dengan posisi rotor relatif terhadap cakram dorong. Monitor mengonversi output proximitor menjadi sinyal yang sebanding untuk menggerakkan indikasi pada monitor serta menyediakan sinyal output bagi perekam eksternal.

Setiap monitor dapat mengirimkan sinyal peringatan (alarm) dan bahaya (pemadaman) dari masing-masing saluran ke rakitan relay. Rakitan relay dilengkapi dengan logika pemilihan yang mampu mengidentifikasi sinyal alarm pada salah satu dari kedua saluran, namun hanya sinyal bahaya dari kedua saluran yang dapat diidentifikasi secara bersamaan. Oleh karena itu, jika salah satu saluran mengalami kegagalan, tidak akan terjadi alarm bahaya palsu. Dua sistem pemantauan perpindahan aksial dua saluran tersebut merupakan sistem ganda, sehingga operasinya menjadi andal.

② Eksentrik. Monitor eksentrik dan sensor-sensor yang sesuai dengannya dapat mengukur lendutan poros pada kecepatan rendah, yang mungkin berupa lendutan mekanis asli, lendutan akibat panas, lendutan yang disebabkan oleh gaya gravitasi, atau kombinasi dari ketiga jenis lendutan tersebut.

Sangat penting untuk mengukur eksentrisitas turbin uap besar sebelum memulai operasi. Pengukuran semacam ini bermanfaat untuk mengendalikan getaran berlebih, gesekan, kerusakan bantalan, dan sebagainya.

Monitor eksentrisitas menerima sinyal masukan dari probe yang mendekat untuk mengukur penyimpangan sumbu. Modul pemantauan Keyphasor menerima sinyal probe Keyphasor dan menggunakan rangkaian pengkondisian sinyal puncak-ke-puncak sebagai referensi sinkron. Sensor Keyphasor beroperasi sekali dalam setiap siklus pengukuran eksentrisitas rotor.

Teknik ini berarti bahwa rotor berputar satu putaran penuh dan lendutan poros diukur sekali. Monitor menerima sinyal sekali per putaran ini, namun memberikan dua pengukuran yang berbeda.

Eksentrisitas langsung – ketika probe pendekat mengukur penyimpangan poros pada kecepatan rendah, sinyal eksentrisitas langsung juga berubah seiring dengan sinyal tegangan DC yang dihasilkan oleh probe pendekat.

Eksentrisitas puncak–puncak: nilai puncak–puncak dari sinyal yang berubah juga diukur setelah rotor diputar satu putaran, dan penyimpangannya diukur. Pada saat yang sama, sebuah sinyal baru dihasilkan, yang sebanding dengan eksentrisitas puncak–puncak yang sebenarnya.

③ Ekspansi diferensial dan ekspansi silinder. Monitor ekspansi diferensial dan ekspansi silinder dirancang untuk memantau ekspansi atau kontraksi termal pada rotor dan silinder. Ekspansi diferensial digunakan untuk mengukur ekspansi termal aksial rotor relatif terhadap silinder, sedangkan ekspansi silinder digunakan untuk mengukur ekspansi aksial silinder relatif terhadap fondasi.

④ Monitor getaran. Alat ini mampu menyediakan pemantauan daring berkualitas tinggi dan cocok untuk berbagai jenis mesin berputar. Alat ini dapat secara terus-menerus mengukur getaran radial serta posisi rata-rata (celah) poros, menerima sinyal dari sistem sensor non-kontak, dan memasang dua probe yang saling tegak lurus pada bagian poros yang sama.

Gambar 34-12 menunjukkan diagram konfigurasi tipikal dari instrumen pemantauan.

2.6.4. Sistem kontrol trip darurat (ETS).

2.6.4.1. Umum. Sistem kontrol pemadaman darurat (ETS) merupakan peralatan proteksi yang dirancang untuk melindungi operasi normal turbin uap. Sistem ini menggunakan peralatan keras yang andal dan merancang prinsip kontrolnya sesuai dengan spesifikasi operasi turbin uap. Dalam keadaan darurat, turbin akan segera dimatikan untuk menjaga keselamatan peralatan. Fungsi ETS meliputi: proteksi terhadap putaran berlebih, proteksi terhadap perpindahan aksial, proteksi terhadap tekanan minyak pelumas rendah, proteksi terhadap getaran poros, fungsi proteksi terhadap vakum rendah, dan lain-lain. Untuk menyesuaikan operasi turbin dengan operasi normal seluruh sistem pembangkit, dalam praktiknya dirancang sebuah antarmuka proteksi kendali jarak jauh yang menerima sinyal pemadaman darurat turbin yang disebabkan oleh faktor-faktor di luar turbin itu sendiri.

2.6.4.2. Komposisi sistem. Perangkat ETS terdiri atas kabinet kontrol (terdapat 2 baris komponen PLC di dalam kabinet kontrol), satu panel uji operator, satu kotak kontrol kecepatan berlebih (yang mencakup 3 relay kecepatan dengan fungsi pemrosesan dan tampilan), satu kotak daya AC, satu kotak daya DC, serta dua baris terminal input dan output (u1–u4) yang terletak di bagian belakang kabinet kontrol. Komponen PLC yang saat ini digunakan sebagian besar diproduksi oleh Siemens, Omron, dan Modicon.

Komponen PLC terdiri atas dua set komponen PLC yang independen, yaitu PLC utama (MPLC) dan PLC bantu (BPLC). Komponen-komponen PLC ini menerapkan logika blok cerdas untuk menghasilkan sinyal pemadaman turbin yang akurat. Baik PLC utama maupun PLC bantu mampu menyediakan seluruh fungsi blok, alarm, dan pengujian. Apabila MPLC mengalami kegagalan, BPLC akan tetap beroperasi dan tetap mempertahankan fungsi blok.

Ketiga relay kecepatan tersebut mampu memproses secara digital sinyal masukan dari pemancar reluctansi yang independen, dan ketika kecepatan melebihi titik setel relay, kontak relay akan tertutup atau terbuka. Pada setiap relay kecepatan, dua titik setel kecepatan masing-masing mengaktifkan dua relay yang independen dan memberikan indikasi kecepatan. S1 merupakan titik setel kecepatan berlebih normal, yang biasanya diatur pada 110% (3300 rpm) dari kecepatan nominal; S2 merupakan titik setel kecepatan berlebih yang ditingkatkan, yang biasanya ditetapkan pada 114% (3420 rpm) dari kecepatan nominal.

Tiga probe sensor magnetoresistansi mendeteksi kecepatan. Ketika logika PLC menunjukkan bahwa 2 dari 3 relay kecepatan melebihi batas kecepatan, PLC akan mengirimkan sinyal over speed untuk memblokir turbin, sehingga dapat mencegah pemadaman turbin yang tidak tepat atau mencegah pemadaman turbin yang normal akibat gangguan pada salah satu sensor atau relay kecepatan.

Dua terminal menyediakan antarmuka input dan output sinyal bidang bagi pengguna.

Kotak daya AC memerlukan dua sumber daya AC yang independen. Jika salah satu sumber daya gagal, unit akan tetap beroperasi. Kedua sumber daya AC yang independen tersebut disuplai oleh kotak daya AC yang terletak pada bagian bawah kabinet kontrol.

2.6.4.3. antarmuka pengguna. Panel uji operator dipasang pada pintu di bagian depan kabinet kontrol untuk pemantauan dan pengoperasian. Antarmuka lapangan dari kabinet ETS memiliki 2 baris strip terminal berinti 80, yang menyediakan sambungan kontak dengan peralatan berikut:

① Sinyal dari tiga probe kecepatan independen.

② Untuk memutuskan aliran listrik ke katup solenoid.

③ Sakelar tekanan untuk memantau kondisi pemutusan.

④ Sakelar tekanan digunakan untuk memantau parameter-parameter pemantauan penting pada turbin uap, seperti tekanan oli bantalan, tekanan oli EH, dan vakum kondensor.

⑤ Kontak keluaran perpindahan aksial dari TSI

⑥ Uji katup solenoid,

⑦ Ketika ETS mendeteksi adanya gangguan, sistem akan mengeluarkan sinyal output berupa alarm suara dan cahaya eksternal.

⑧ Sinyal input pemutusan jarak jauh: menyediakan 6 input eksternal, seperti pemutusan manual, getaran, ekspansi diferensial, dan lain-lain; ketika sinyal tersebut diterima, unit akan secara otomatis diputus.

2.6.4.4. Penggunaan panel uji operator selama operasi normal. Jika terjadi alarm, lampu indikator pada tombol fungsi yang sesuai atau sebagian dari lampu indikator di bagian atas panel akan menyala pada panel uji operasi, seperti ditunjukkan pada Gambar 34-13. Ketika lampu indikator sensor berada dalam keadaan “tidak normal”, tekan tombol tersebut sekali. Lampu yang menyala menandakan keadaan alarm, sedangkan lampu yang padam menandakan keadaan normal. Apabila sensor pada kedua saluran berada dalam keadaan alarm berikut, seperti tekanan minyak EH rendah, tekanan minyak pelumas rendah, dan vakum rendah; atau ketika dua sensor pada tiga saluran overspeed menunjukkan overspeed, atau sinyal trip jarak jauh aktif, turbin akan melakukan trip.

2.6.4.5. Gunakan panel uji operator untuk menguji fungsi pemblokiran daring:

① Tekan tombol fungsi “enter test” pada keyboard untuk memasuki mode uji.

② Tekan tombol fungsi yang akan diuji (misalnya tekanan oli EH, tekanan oli pelumas, vakum rendah, dll.)

③ Menekan tombol "1 saluran" atau "2 saluran" sesuai dengan saluran yang akan diuji.

④ Tekan tombol "konfirmasi uji" untuk melakukan pengujian.

⑤ Verifikasi bahwa saluran yang diuji oleh indikator yang menyala sedang beroperasi.

⑥ Tekan tombol "uji ulang" untuk mengatur ulang saluran tindakan yang sesuai.

⑦ Telah dipastikan bahwa saluran uji tidak lagi diblokir.

⑧ Jika tes selesai, tekan tombol “keluar dari tes” untuk keluar dari mode tes.

2.6.4.6. Peralatan terkait ETS. Peralatan ETS dan peralatan berikut ini membentuk sistem ETS:

① Blok: meliputi katup solenoid 20-1 / AST, 20-2 / AST, 20-3 / AST, 20-4 / AST serta sakelar tekanan 63-1 / AST, 63-2 / AST, dan 63-3 / AST.

② Blok uji tekanan oli bantalan rendah: meliputi sakelar tekanan 63-1 / LBO, 63-2 / LBO, 63-3 / LBO, 63-4 / LBO serta katup solenoid uji 20-1 / LBOT, 20-2 / LBOT.

③ Blok uji tekanan rendah: meliputi sakelar tekanan 63-1 / LP, 63-2 / LP, 63-3 / LP, 63-4 / LP serta katup solenoid uji 20-1 / LPT, 20-2 / LPT.

④ Blok uji vakum rendah: meliputi sakelar tekanan 63-1 / LV1, 63-2 / LV1, 63-3 / LV1, 63-4 / LV1, 63-1 / LV2, 63-2 / LV2, 63-3 / LV2, 63-4 / LV2 serta katup solenoid uji 20-1 /LV1t, 20-2 / LV1TT, 20-1 /LV2T, 20-2 / LV2T.

Gambar 34-14 menunjukkan antarmuka panel uji operator ETS. Peralatan pemantauan perpindahan aksial mencakup sensor posisi perpindahan aksial, serta kontak RP1 dan RP2 (dalam TSI).

2.7. Sistem bantu

2.7.1. Sistem segel uap. Fungsi dari sistem segel uap pada turbin uap adalah mencegah kebocoran uap dari dalam turbin uap sepanjang sumbu poros, mencegah masuknya uap ke dalam dudukan bantalan sehingga mengakibatkan kandungan air dalam oli memengaruhi kualitas oli, mencegah kebocoran uap ke ruang mesin yang dapat memengaruhi lingkungan, serta mencegah masuknya udara ke dalam silinder. Pada saat yang sama, dari sudut pandang ekonomi, sistem ini bertujuan untuk memulihkan panas akibat kebocoran dan mengurangi kerugian. Komponen utama dari sistem segel uap meliputi katup pengatur dan katup isolasi segel uap, desuperheater, katup pengatur dan katup isolasi air desuperheating, pendingin segel uap dan kipas buang, katup pengaman, saringan uap, serta pipa dan aksesori segel uap.

2.7.2. Sistem drainase. Fungsi sistem drainase turbin uap adalah untuk mengalirkan kondensat yang terdapat pada bagian-bagian penting turbin uap, seperti kondensat dalam pipa uap utama, kondensat dalam silinder, dan sebagainya. Sistem ini bertujuan untuk mengurangi akumulasi air di bagian-bagian tersebut, mencegah dampak termal yang disebabkan oleh masuknya air ke dalam turbin uap, serta menghindari kerusakan bilah, deformasi komponen, dan benturan antara komponen dinamis dan statis. Komponen utama dari sistem drainase meliputi katup drainase (termasuk drainase silinder, drainase pipa uap utama dan uap pemanasan ulang, drainase saluran ekstraksi uap di depan katup sekering ekstraksi uap, dan lain-lain), serta pipa drainase dan aksesori terkait.

Gambar 34-15 dan gambar 34-16 masing-masing menunjukkan sistem segel uap dan sistem drainase pada seri model ini.

2.7.3. Sistem semprotan air pada silinder tekanan rendah. Sistem semprotan air pada silinder tekanan rendah menyuplai kondensat ke nosel-nosel pada cincin semprotan air di kedua ujung silinder tekanan rendah aliran ganda, sehingga dapat mencegah kenaikan cepat suhu buang yang disebabkan oleh kerja negatif pada beberapa tahap terakhir bilah panjang silinder tekanan rendah ketika aliran berada pada tingkat rendah. Komponen utama dari sistem semprotan silinder tekanan rendah meliputi katup kontrol, katup isolasi, nosel, dan cincin semprotan. Gambar 34-17 menunjukkan sistem semprotan air pada silinder tekanan rendah untuk seri model ini.

 

3. Lingkup pasokan

3.1. Badan turbin mencakup seluruh peralatan dan aksesori, mulai dari katup uap utama hingga katup pengatur, kemudian ke silinder tekanan tinggi; katup uap gabungan tekanan menengah hingga silinder tekanan menengah dan rendah; pipa sambungan uap untuk silinder tekanan menengah dan rendah; sambungan ekspansi; serta silinder tekanan rendah.

3.2. Pembuangan pada badan merujuk pada pembuangan pada katup uap utama, sebelum katup sekering, termasuk pembuangan pada silinder.

3.3. katup sekering untuk ekstraksi pada semua tingkat dan katup sekering buang tekanan tinggi.

3.4. seluruh peralatan dan pipa pada sistem minyak pelumas serta sistem minyak jacking (tidak termasuk penopang dan gantungan serta pipa masuk dan kembali minyak generator).

3.5. seluruh peralatan (termasuk peralatan elektronik) dan pipa-pipa (tidak termasuk penopang dan penggantung) dari sistem regulasi elektro-hidraulik digital.

3.6. semua peralatan dan pipa dalam sistem segel poros (tidak termasuk penopang dan gantungan).

3.7. semua peralatan dan pipa (tidak termasuk penopang dan penggantung) dalam sistem drainase dan pembuangan udara pada badan.

3.8. semua peralatan sistem pemantauan keselamatan (TSI).

3.9. semua peralatan sistem pemutusan darurat (ETS).

3.10. instrumen dan peralatan termal tubuh.