Sistem penyegelan oli

Sistem pelumasan oli pada generator uap berpendingin air-hidrogen QFSN-2 dan THDF

1. Pendahuluan

1.1. Tujuan

Fungsi utama sistem minyak segel adalah: menyediakan sumber minyak segel ke bantalan segel untuk mencegah hidrogen keluar melalui poros berputar pada generator; selama operasi, sistem minyak segel menjaga tekanan minyak segel tetap lebih tinggi daripada tekanan hidrogen dengan selisih tertentu melalui katup pengatur tekanan diferensialnya sendiri, dan fluktuasinya berada dalam rentang yang diizinkan; melalui filter minyak, kotoran dalam minyak dihilangkan untuk memastikan kebersihan minyak segel; minyak segel didinginkan oleh penukar panas guna menyerap panas yang dihasilkan akibat kehilangan gesekan antara bantalan segel dan poros; sistem ini dilengkapi dengan beberapa sumber minyak cadangan untuk menjamin operasi generator yang aman dan berkesinambungan; operasi sistem minyak segel dipantau secara otomatis dengan menggunakan pengontrol tekanan diferensial, pengontrol tekanan, dan pemancar tekanan diferensial. Sistem pasokan minyak ini mudah dipasang dan diperbaiki.

Sistem minyak segel dapat dibagi menjadi sistem minyak segel aliran ganda dan sistem minyak segel aliran tunggal.

1.2. Komposisi sistem

1.2.1. Sistem minyak segel aliran ganda. Minyak segel aliran ganda dibagi menjadi dua sirkuit minyak, yaitu pada sisi udara dan sisi hidrogen, untuk memasok minyak ke dua alur distribusi minyak berbentuk cincin pada bushing segel poros (lihat Gambar 20-1 untuk diagram struktural bushing segel), dan minyak mengalir keluar sepanjang arah aksial poros melalui celah antara lingkaran dalam bushing segel dan poros. Apabila tekanan pasokan minyak dari kedua sirkuit minyak tersebut benar-benar sama pada bantalan segel, maka minyak tidak akan mengalir melalui celah di antara kedua alur distribusi minyak tersebut, sehingga dapat mencegah masuknya udara dan uap air ke dalam generator serta mencegah terjadinya kebocoran hidrogen melalui minyak segel. Pada umumnya, selama tekanan minyak segel senantiasa lebih tinggi daripada tekanan gas di dalam generator, maka kebocoran hidrogen dari generator dapat dicegah. Minyak yang disuplai oleh sirkuit minyak pada sisi hidrogen mengalir ke sisi hidrogen melalui celah antara poros dan bantalan segel, lalu menuju kotak penghilang busa, sedangkan minyak yang disuplai oleh sirkuit minyak pada sisi udara mengalir ke sisi bantalan melalui celah antara poros dan bantalan segel, dan kemudian masuk ke kotak segel pengembalian minyak sisi udara bersama dengan minyak pengembalian dari bantalan.

Diagram skematik dari sistem minyak segel aliran ganda ditunjukkan pada Gambar 20-2.

1.2.2. Sistem minyak segel aliran tunggal. Aliran tunggal berarti hanya terdapat satu aliran minyak yang masuk ke cincin segel untuk melakukan penyegelan, sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 20-3. Minyak segel mengalir dari cincin segel menuju sisi udara dan sisi hidrogen masing-masing. Minyak dari sisi hidrogen mengalir melalui tangki penghilang busa atau tangki pemisah minyak–gas, kemudian bergabung dengan minyak dari sisi udara untuk mengalir menuju port pengembalian minyak pada perangkat sistem minyak segel. Karena sebagian aliran minyak yang melewati cincin segel mengalir ke sisi hidrogen, yaitu melalui generator, maka tidak terdapat udara dalam minyak segel, sehingga dapat dihindari terjadinya penguapan udara dari minyak yang dapat mencemari hidrogen produksi daya; hal ini juga mencegah agar hidrogen dalam mesin tidak memengaruhi kemurnian hidrogen. Selain itu, sebagian minyak dari sisi udara harus dicampur dengan minyak bantalan, yang dapat membawa hidrogen ke tangki minyak utama. Oleh karena itu, minyak dari sisi udara tidak boleh mengandung hidrogen. Karena itu, pada sistem minyak segel aliran tunggal terdapat suatu sistem pengolahan vakum yang memisahkan udara, hidrogen, dan uap air dari minyak segel, lalu membuangnya ke atmosfer. Prinsip kerja sistem pengolahan vakum adalah bahwa pada suhu tertentu, jumlah gas dalam minyak segel berbanding lurus dengan tekanan parsial gas tersebut. Ketika tekanan menurun akibat kerja pompa vakum, gas akan keluar dari minyak dan dipompa keluar dari tangki minyak oleh pompa vakum, sehingga kandungan udara, hidrogen, dan uap air dalam minyak segel dapat dikurangi.

Diagram skematik dari sistem minyak segel aliran tunggal ditunjukkan pada Gambar 20-4.

1.3. Deskripsi sistem minyak segel

1.3.1. Sistem minyak segel aliran ganda. Sistem minyak segel aliran ganda terbagi menjadi dua bagian: sirkuit minyak sisi udara dan sirkuit minyak sisi hidrogen, sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 20-2. Dalam sistem minyak segel aliran ganda, minyak segel sisi udara berperan utama dalam penyegelan, sedangkan minyak segel sisi hidrogen “mengikuti” tekanan minyak segel sisi udara, sehingga dapat menjaga kemurnian hidrogen dalam generator dan mengurangi jumlah suplai hidrogen.

1.3.1.1. Sirkuit minyak segel sisi udara. Pompa minyak segel sisi udara yang digerakkan oleh motor AC memperoleh sumber minyak dari tangki pengembalian minyak sisi udara. Sebagian minyak dikirim ke sisi udara bantalan segel melalui pendingin minyak dan filter, sedangkan sebagian lainnya mengalir melalui katup pengatur tekanan diferensial utama melalui jalur bypass. Melalui katup pengatur tekanan diferensial tersebut, tekanan minyak segel sisi udara pada bantalan segel selalu dipertahankan pada tingkat yang tinggi, yaitu 84 kPa. Selain itu, pompa siaga DC untuk minyak segel sisi udara juga membuat minyak bersirkulasi dengan cara yang sama. Minyak segel dari sisi udara bantalan segel kemudian dicampur dengan minyak dari bantalan generator dan mengalir ke tangki pengembalian minyak bantalan (tangki pengembalian minyak sisi udara). Pada tangki pengembalian minyak bantalan tersebut dipasang sebuah tudung penutup untuk mengekstraksi hidrogen yang mungkin terdapat dalam minyak pengembalian, sehingga dapat mencegah masuknya kelebihan hidrogen ke dalam sistem pelumas.

1.3.1.2. Sirkuit oli siaga pada sisi udara turbin. Oli siaga bertekanan tinggi yang disalurkan oleh sistem oli pelumas turbin uap, setelah mengalami penurunan tekanan, dikendalikan hingga mencapai 56 kPa melalui katup diferensial tekanan siaga, kemudian disuntikkan ke sisi udara bantalan segel melalui pendingin oli dan filter. Katup diferensial tekanan utama serta katup diferensial tekanan siaga diatur dengan gradien tekanan kendali tertentu untuk mewujudkan perpindahan otomatis tanpa gangguan. Sumber oli siaga turbin uap terdiri atas sumber oli siaga bertekanan tinggi dan sumber oli siaga bertekanan rendah. Sumber oli siaga bertekanan tinggi disediakan oleh pompa oli bertekanan tinggi yang digerakkan oleh poros utama turbin uap serta pompa oli siaga untuk oli segel AC. Saat turbin uap beroperasi normal, pompa oli bertekanan tinggi yang digerakkan oleh poros utama turbin uap menyediakan sumber oli siaga; ketika turbin uap dalam keadaan idle atau berhenti, pompa oli siaga untuk oli segel AC yang beroperasi secara mandiri menyediakan sumber oli siaga bertekanan tinggi. Sementara itu, oli siaga bertekanan rendah disediakan oleh pompa oli pelumas.

1.3.1.3. Sirkuit oli cadangan sisi udara. Karena sisi udara merupakan sirkuit oli segel utama, sejumlah sumber oli cadangan disiapkan pada sisi udara untuk memastikan operasi yang aman dari generator. ① Sumber oli cadangan pertama adalah pompa oli utama turbin dan pompa oli cadangan AC. ② Sumber oli cadangan kedua adalah pompa oli cadangan DC. Kedua sumber oli tersebut dapat menyediakan tekanan normal untuk oli segel. ③ Sumber cadangan ketiga adalah oli pelumas bertekanan rendah untuk turbin uap, yang hanya mampu menjaga tekanan dalam generator pada atau di bawah 14 kPa.

1.3.1.4. Sirkuit minyak segel sisi hidrogen. Minyak segel dari sisi hidrogen pada bantalan segel di dalam generator pertama-tama mengalir ke kotak defoamer yang terdapat pada penutup ujung generator, dan sebagian besar gas hidrogen yang terkandung dalam minyak segel pada sisi hidrogen dipisahkan di dalam kotak defoamer tersebut. Minyak segel yang melimpah dari tangki defoaming kemudian mengalir ke tangki pengembalian minyak sisi hidrogen (tangki kontrol pengembalian minyak sisi hidrogen). Tangki pengembalian minyak sisi hidrogen berfungsi untuk memisahkan antara gas hidrogen dan minyak segel. Pompa minyak segel pada sisi hidrogen mendapatkan sumber minyak dari tangki pengembalian minyak sisi hidrogen. Pompa tersebut memompa sebagian besar minyak ke sisi hidrogen bantalan segel melalui pendingin minyak, filter minyak, dan pompa katup keseimbangan. Pada saluran keluar pompa minyak dipasang pipa bypass untuk melakukan penyesuaian kasar terhadap tekanan minyak di sisi hidrogen, sedangkan tekanan minyak pada saluran masuk bantalan segel di sisi hidrogen secara otomatis disesuaikan melalui katup keseimbangan sehingga dapat secara otomatis menyesuaikan diri dengan tekanan minyak di sisi udara, sehingga tercapai tingkat keseimbangan dasar dengan tekanan minyak di sisi udara. Selain itu, pompa cadangan minyak segel sisi hidrogen dipasang secara paralel pada kedua ujung pompa minyak utama, sehingga pompa cadangan sisi hidrogen juga beroperasi dalam pola sirkulasi yang sama.

1.3.2. Sistem minyak segel aliran tunggal. Sistem minyak segel aliran tunggal ditunjukkan pada Gambar 20-4. Pada sistem minyak segel aliran tunggal, tidak terdapat sistem pasokan minyak segel aliran ganda yang serupa di sisi hidrogen. Untuk menjaga kemurnian hidrogen dalam generator, disiapkan suatu sistem pengolahan minyak segel vakum.

Pengaturan redundansi dalam sistem adalah sebagai berikut:

① Dua pompa oli utama dengan segel AC 100% beroperasi sebagai cadangan satu sama lain, dan satu pompa oli utama dengan segel DC 100% juga beroperasi sebagai cadangan satu sama lain.

② Dua pendingin oli segel 100% beroperasi sebagai cadangan satu sama lain.

③ Dua filter oli segel 100% beroperasi sebagai cadangan satu sama lain.

④ Dua katup pengatur tekanan diferensial dengan penyegelan 100% beroperasi sebagai cadangan satu sama lain.

Selama operasi normal, pompa minyak segel utama menarik minyak segel dari tangki vakum minyak segel, kemudian mengalirkan minyak segel ke bantalan segel melalui pendingin, filter minyak, dan katup pengatur tekanan diferensial minyak–hidrogen. Minyak segel yang disuplai ke segel poros mengalir ke sisi hidrogen dan sisi udara dari segel poros melalui celah antara poros dan bushing segel. Minyak segel yang dibuang dari sisi udara segel poros langsung mengalir ke pipa pengembalian minyak bantalan, lalu kembali ke tangki vakum minyak segel.

Minyak yang dikeluarkan dari sisi hidrogen pada cincin segel masuk ke tangki defoaming generator (ruang depan). Di dalam tangki defoaming tersebut, laju aliran minyak akan dikurangi sehingga gelembung gas yang tersisa akan melimpah dan buih dalam minyak akan dihilangkan. Selanjutnya, minyak segel mengalir ke tangki minyak sisi hidrogen dari tangki defoaming generator, dan tangki minyak sisi hidrogen berfungsi sebagai penghalang kebocoran gas. Katup pelampung pada tangki pengembalian minyak sisi hidrogen mengontrol level minyak dalam tangki vakum minyak pada level yang telah ditetapkan, sehingga mencegah gas masuk ke dalam sistem minyak segel. Pada operasi normal, katup bola pada tangki minyak sisi hidrogen berada dalam posisi terbuka untuk mengembalikan minyak segel dari sisi hidrogen ke sisi udara sistem minyak segel. Karena tangki vakum minyak segel berada dalam kondisi vakum, minyak segel yang mengalir keluar dari tangki sisi hidrogen akan tersedot masuk ke dalam tangki vakum minyak segel. Jika laju aliran ke tangki vakum terlalu besar, minyak dari tangki sisi hidrogen akan mengalir ke tangki sisi udara. Sejumlah kecil minyak yang mengandung hidrogen akan mengalir ke tangki pengembalian minyak sisi udara; hal ini tidak menimbulkan bahaya bagi lingkungan, karena tangki minyak sisi udara sistem minyak segel terhubung dengan kipas pembuangan asap minyak, sehingga hidrogen yang terkandung dalam minyak tersebut dibuang ke atmosfer.

Dalam tangki minyak vakum, minyak segel terlebih dahulu melewati perangkat ekspansi luas permukaan, dan gas (hidrogen, udara, serta uap air) yang terkandung dalam minyak segel tersebut dipompa keluar oleh pompa vakum, sehingga kemurnian tinggi minyak segel dapat dipertahankan dan polusi hidrogen dalam generator dapat dicegah. Tekanan vakum dalam tangki minyak vakum dikendalikan secara otomatis oleh katup pengatur tekanan vakum, sedangkan ketinggian minyak dalam tangki minyak vakum disesuaikan secara otomatis oleh katup bola.

Sistem ini dilengkapi dengan tiga pompa minyak segel untuk sirkulasi minyak. Apabila pompa utama minyak segel 1 tidak dapat beroperasi secara normal akibat kegagalan mekanis atau kegagalan listrik, maka pompa utama minyak segel 2 akan secara otomatis beroperasi. Jika kedua pompa utama tersebut mengalami kegagalan, pasokan minyak segel akan tetap terjaga tanpa gangguan melalui pompa minyak segel cadangan DC. Untuk meningkatkan keandalan, sumber minyak bagi pompa minyak segel AC dan pompa minyak segel DC dirancang sebagai sistem yang independen. Sumber minyak untuk pompa minyak segel AC adalah tangki minyak vakum, sedangkan sumber minyak untuk pompa minyak segel DC adalah tangki pengembalian minyak pada sisi udara.

1.4 Deskripsi peralatan sistem minyak segel

1.4.1. Sistem minyak segel aliran ganda. Lihat Gambar 20-5 untuk gambaran umum sistem minyak segel aliran ganda.

1.4.1.1. Kotak penghilang busa. Minyak dari sisi hidrogen pada bantalan penyegelan pertama-tama mengalir ke dalam kotak penghilang busa yang terdapat pada penutup ujung generator, di mana gas dapat mengembang dan meluap keluar dari minyak tersebut. Kotak penghilang busa ini dipasang pada penutup ujung bagian bawah generator, dan ketinggian minyak dalam kotak tersebut dijaga agar tidak terlalu tinggi melalui perangkat pelimpah berupa pipa lurus. Pada pipa penghubung antara keduanya dipasang sebuah pipa berbentuk U untuk mencegah asap minyak yang bersirkulasi di dalam generator akibat perbedaan tekanan yang tidak seragam antara kipas pada kedua sisi. Pada sisi kotak penghilang busa, baik di sisi ujung uap maupun di sisi ujung eksitasi generator, dipasang sakelar alarm level minyak tinggi tipe pelampung. Apabila ketinggian minyak dalam kotak mencapai tingkat tertentu, alarm level minyak tinggi pada kotak penghilang busa akan aktif, sehingga operator dapat segera menanganinya guna mencegah minyak penyegel masuk ke dalam generator.

1.4.1.2. Sistem minyak segel. Pada perangkat pasokan minyak sistem minyak segel terdapat dua pompa minyak sisi udara, yaitu pompa minyak utama sisi udara dengan tenaga arus bolak-balik dan pompa minyak cadangan sisi udara dengan tenaga arus searah. Selain itu, pada sisi hidrogen dipasang satu atau dua pompa minyak segel.

Pompa minyak segel merupakan pompa minyak horizontal tiga sekrup. Sebuah rotor penggerak berulir ganda dan dua sekrup yang digerakkan saling terkait erat sehingga berputar secara bersamaan, serta terdapat celah yang sangat sempit pada lapisan dalam rumah pompa. Rumah pompa dilengkapi dengan lapisan dalam rumah, yang disegel oleh penutup pada ujung transmisi maupun pada ujung non-penggerak. Pompa sekrup ini cocok digunakan dalam kondisi yang paling berat, dan karena tidak terdapat komponen kontrol yang rentan terhadap debu, maka terdapat ruang yang relatif luas untuk perubahan viskositas minyak segel. Selain itu, karena semua komponen bergerak hanya berputar, pompa ini dapat mencapai kecepatan nominal dalam waktu yang singkat.

Karena minyak segel sisi udara merupakan sumber utama minyak segel, maka pada sisi udara disediakan serangkaian sumber minyak cadangan. Pompa minyak sisi hidrogen dapat dinonaktifkan dalam waktu singkat (satu hingga beberapa hari) tanpa memengaruhi segel hidrogen pada generator. Namun, kemurnian hidrogen dalam generator akan menurun lebih cepat dibandingkan saat operasi normal, sehingga kebutuhan suplai hidrogen pada generator akan meningkat. Oleh karena itu, tidak disarankan agar pompa minyak sisi hidrogen dibiarkan tidak beroperasi dalam jangka waktu yang lama.

Sumber daya untuk pompa oli siaga DC sisi udara pada unit oli penyegel disuplai oleh baterai. Karena kapasitas baterai yang terbatas, apabila sumber oli AC dan sumber oli bertekanan tinggi dari turbin pada sisi udara unit oli penyegel tidak dapat dipulihkan dalam waktu singkat, maka diperlukan penurunan segera tekanan hidrogen dalam generator hingga 14 kPa atau lebih rendah, guna mencegah kebocoran hidrogen setelah pompa oli siaga dihentikan.

1.4.1.3. Tangki pengembalian oli sisi udara dan tudung pembuangan. Pipa pembuangan oli dari bantalan pada penutup ujung generator dilengkapi dengan kotak segel oli pengembalian oli bantalan (atau tangki pengembalian oli sisi udara). Oli pelumas bantalan generator dan oli penyegelan sisi udara dikumpulkan ke dalam kotak tersebut; sebagian besar oli dikembalikan ke tangki oli utama melalui pipa segel oli berbentuk U, sedangkan sebagian lainnya dialirkan ke sirkuit oli penyegelan sisi udara sebagai sumber oli untuk sistem penyegelan sisi udara. Pipa berbentuk U tersebut juga mencegah hidrogen yang keluar dari generator masuk ke dalam tangki oli utama sistem pelumasan turbin apabila segel poros generator mengalami kegagalan (karena hal ini dapat menyebabkan hidrogen tiba-tiba terlepas secara mendadak melalui pipa pembuangan oli). Selain itu, pada alat pembuang asap yang terhubung dengan tangki pengembalian sisi udara juga dipasang pengukur tekanan vakum, yang memungkinkan pemantauan tingkat vakum di dalam tangki oli secara langsung di lokasi.

Terdapat sebuah antarmuka di bagian atas tangki pengembalian sisi udara, yang terhubung dengan satu set perangkat pembuang jelaga lampu. Perangkat ini menjaga tekanan gas dalam tangki pengembalian sisi udara pada kondisi tekanan negatif, umumnya sekitar -500 hingga -150 Pa, sehingga dapat dipastikan bahwa hidrogen tidak masuk ke dalam tangki oli utama sistem pelumasan bersama dengan oli kembali dari bantalan. Terdapat dua buah alat pembuang asap, masing-masing beroperasi sebagai cadangan.

1.4.1.4. Katup tekanan diferensial dan katup keseimbangan. Terdapat dua buah katup tekanan diferensial dalam sistem minyak segel—yaitu katup tekanan diferensial utama dan katup tekanan diferensial cadangan. Katup tekanan diferensial utama terhubung dengan saluran masuk dan saluran keluar pompa minyak segel sisi udara, dan berperan sebagai pengatur tekanan bypass. Sinyal-sinyalnya masing-masing diambil dari tekanan udara dalam mesin (yang ditransmisikan melalui tekanan minyak) serta tekanan minyak keluar pada sisi udara dari minyak segel. Katup ini dapat secara otomatis menyesuaikan aliran bypass, sehingga memastikan bahwa tekanan minyak segel selalu lebih tinggi daripada tekanan udara dalam mesin sebesar 84 kPa.

Katup tekanan diferensial siaga terhubung dalam sirkuit oli siaga bertekanan tinggi pada sisi udara turbin uap. Tekanan oli sinyal juga diambil dari tekanan udara (yang ditransmisikan melalui tekanan oli) serta dari tekanan keluaran pada sisi udara dari oli segel. Katup ini secara langsung mengatur aliran pada sirkuit oli utama oli siaga untuk memastikan bahwa tekanan oli oli segel siaga selalu lebih tinggi daripada tekanan gas di dalam mesin, yaitu sebesar 56 kPa.

Dua katup keseimbangan dipasang pada saluran keluar sisi hidrogen, masing-masing terhubung ke sirkuit minyak penyegel pada ujung eksitasi dan sirkuit minyak penyegel pada ujung uap. Sinyal dari kedua katup tersebut diambil masing-masing dari tekanan minyak sisi udara dan sisi hidrogen pada cangkang penyegel yang bersesuaian. Pembukaan katup keseimbangan disesuaikan secara otomatis berdasarkan perubahan tekanan minyak pada sisi udara dan sisi hidrogen, sehingga perbedaan tekanan minyak antara sisi udara dan sisi hidrogen pada bantalan penyegel tetap berada dalam rentang ± 490 Pa.

1.4.1.5. Kotak kontrol oli kembali (tangki kembali pada sisi hidrogen). Kotak kontrol oli kembali pada sisi hidrogen berfungsi sebagai tangki pemisahan dan tangki penyimpanan oli pada sisi hidrogen dari sirkuit oli sisi hidrogen. Selama operasi, tingkat oli tertentu harus dipertahankan. Kotak ini terdiri atas kotak, katup pelampung untuk pembuangan oli tambahan, indikator level cairan, dan sakelar alarm level rendah.

Karena tekanan oli pada sisi berongga dan sisi hidrogen dari bantalan penyegel tidak dapat diseimbangkan, masih terdapat sejumlah kecil aliran oli yang saling bertukar antara sisi udara dan sisi hidrogen. Akibatnya, jumlah oli dalam jalur oli pada sisi hidrogen akan meningkat atau menurun seiring dengan akumulasi jangka panjang. Apabila hal ini terjadi, kotak kontrol pengembalian oli pada sisi hidrogen dapat secara otomatis mengontrol level oli. Ketika level oli dalam tangki tinggi, bola pelampung akan membuka katup pembuangan oli untuk membuang kelebihan oli ke sirkuit oli pada sisi udara; sedangkan ketika level oli dalam tangki rendah, bola pelampung akan membuka katup pengisian oli agar oli dari sisi udara mengisi kembali tangki. Jika bola pelampung kehilangan fungsi pengaturan otomatis, pembukaan dan penutupan katup pengisian serta katup pembuangan oli dapat dilakukan secara paksa melalui dua pin atas dan bawah pada katup bola (mode operasi ini tidak disarankan). Untuk mencegah level oli dalam tangki menjadi terlalu rendah, dipasang sebuah sakelar alarm level oli rendah pada kotak tersebut. Apabila level oli dalam tangki mencapai batas alarm level oli rendah, sakelar alarm akan mengirimkan sinyal peringatan. Secara umum, level cairan dalam tangki dapat dipantau secara lokal melalui indikator level oli yang terpasang pada kotak tersebut.

1.4.1.6. Filter oli. Filter oli ini menggunakan struktur chip atau serat yang dapat membersihkan diri, yang ditandai dengan presisi tinggi dan ukuran pori kurang dari 80 μm. Selama operasi, kotoran yang menempel pada elemen filter dapat dihilangkan dengan memutar pegangan. Disarankan untuk memutar pegangan sekali setiap 8 jam hingga pegangan dapat diputar dengan fleksibel (untuk filter dengan chip pembersih diri). Karena pada sirkuit oli terdapat dua set filter oli yang dipasang secara bergantian pada sisi udara dan sisi hidrogen, maka ketika elemen filter mengalami penyumbatan yang parah, filter cadangan dapat segera dioperasikan, filter yang sedang beroperasi dapat diisolasi, elemen filter dapat dilepas, dan kemudian elemen filter tersebut dapat dibersihkan atau diganti secara menyeluruh.

1.4.1.7. Pendingin oli. Ketika oli segel mengalir melalui bantalan segel, putaran relatif antara rotor generator dan bushing segel menyebabkan suhu oli segel meningkat; oleh karena itu, sebuah pendingin oli segel dipasang dalam sistem oli segel. Karena sisi udara dan sisi hidrogen pada oli segel relatif independen, maka pendingin oli tersebut juga dibagi menjadi pendingin sisi udara dan pendingin sisi hidrogen. Terdapat dua jenis pendingin, yaitu tipe pelat–pelat dan tipe cangkang–tabung. Dengan menyesuaikan laju aliran air pendingin, suhu oli dapat dikendalikan. Pada sirkuit air pendingin yang terdapat dalam sirkuit oli segel pada sisi udara dan sisi hidrogen dilengkapi dengan perangkat pengatur suhu agar suhu oli tetap berada dalam rentang yang ditentukan.

1.4.2. Sistem pelumasan segel aliran tunggal. Lihat Gambar 20-6 untuk konfigurasi sistem pelumasan segel aliran tunggal.

1.4.2.1. Kotak penghilang gelembung. Minyak dari sisi hidrogen pada bantalan penyegelan pertama-tama mengalir ke dalam kotak defoaming yang terdapat pada penutup ujung generator, di mana gas dapat mengembang dan melimpah keluar dari minyak. Kotak defoaming ini dipasang pada penutup ujung bagian bawah generator, dan ketinggian minyak dalam kotak tersebut dijaga agar tidak terlalu tinggi melalui perangkat limpahan pipa lurus. Satu buah kotak penghilang gelembung dipasang pada ujung eksitasi, serta sebuah pipa berbentuk U dipasang pada pipa penghubung di antara keduanya untuk mencegah perbedaan tekanan yang tidak seragam antara kipas-kipas di kedua sisi, sehingga dapat mencegah asap minyak yang bersirkulasi di dalam generator. Sebuah sakelar alarm level minyak tinggi tipe pelampung dipasang pada ujung uap dan pada sisi kotak penghilang gelembung di ujung eksitasi generator. Apabila ketinggian minyak dalam tangki mencapai tingkat tertentu yang terlalu tinggi, alarm akan aktif untuk memberi peringatan sehingga operator dapat segera menanganinya, guna mencegah minyak penyegelan masuk ke dalam generator.

1.4.2.2. pompa minyak segel. Pompa minyak segel pada unit pasokan minyak dari sistem minyak segel berjumlah 3, yaitu dua pompa minyak utama AC dan satu pompa minyak cadangan DC.

Pompa minyak segel adalah pompa minyak vertikal tiga sekrup. Sebuah rotor penggerak berulir ganda dan dua sekrup yang digerakkan saling terkait erat sehingga bergerak bersama, serta terdapat celah yang sangat sempit pada lapisan selongsong. Casing pompa dilengkapi dengan lapisan casing, yang disegel oleh penutup pada ujung transmisi dan ujung non-penggerak. Pompa sekrup ini cocok digunakan dalam kondisi yang paling berat, dan karena tidak terdapat komponen kontrol yang rentan terhadap debu, perubahan viskositas minyak segel diperbolehkan cukup besar. Karena semua komponen yang bergerak hanya berputar, kecepatan nominal dapat dicapai dalam waktu singkat.

Jika pompa minyak segel utama 1 gagal beroperasi akibat gangguan mekanis atau elektrikal, pompa minyak segel utama 2 akan secara otomatis beroperasi. Apabila kedua pompa tersebut sama-sama tidak berfungsi, pasokan minyak segel akan tetap terjaga tanpa terputus melalui pompa minyak segel siaga DC. Sumber daya untuk pompa minyak siaga DC sisi udara pada unit minyak segel disuplai oleh baterai. Karena kapasitas baterai yang terbatas, jika sumber minyak AC dan sumber minyak bertekanan tinggi turbin pada sisi udara dari sistem minyak segel tidak dapat dipulihkan dalam waktu singkat, maka diperlukan penurunan segera tekanan hidrogen dalam generator hingga 14 kPa atau lebih rendah, guna mencegah kebocoran hidrogen setelah pompa minyak siaga dihentikan.

1.4.2.3. Tangki pengembalian oli sisi udara dan tudung pembuangan. Pipa pembuangan oli dari bantalan pada penutup ujung generator dilengkapi dengan kotak segel oli pengembalian oli bantalan (atau tangki pengembalian oli sisi udara). Oli pelumas bantalan generator dan oli penyegelan sisi udara dikumpulkan ke dalam kotak tersebut; sebagian besar oli dikembalikan ke tangki oli utama melalui pipa segel oli tipe U, sedangkan sebagian lainnya dialirkan ke sirkuit oli penyegelan sisi udara sebagai sumber oli untuk sistem penyegelan sisi udara. Pipa berbentuk U tersebut juga mencegah agar hidrogen yang keluar dari generator tidak masuk ke dalam tangki oli utama pada sistem pelumasan turbin apabila terjadi kegagalan pada segel poros generator (yang dapat menyebabkan hidrogen tiba-tiba meluap keluar melalui pipa pembuangan oli). Pada tangki pengembalian sisi udara juga dipasang sebuah pengukur tekanan vakum untuk memantau tingkat vakum di dalam tangki secara lokal.

Dalam sistem minyak segel aliran tunggal, volume tangki pengembalian sisi udara cukup besar, sehingga tersedia pasokan minyak yang memadai untuk sistem minyak segel. Karena volume tangki minyak yang besar, sistem minyak segel dapat menyediakan pasokan minyak tambahan tanpa bergantung pada sistem minyak pelumas dalam jangka waktu yang lama, dan dapat diuji coba secara mandiri setelah generator dipasang.

Komponen tangki balik sisi udara dilengkapi dengan suatu antarmuka yang terhubung dengan satu set perangkat pembuang jelaga lampu. Perangkat ini menjaga tekanan gas dalam tangki balik sisi udara pada kondisi tekanan negatif, umumnya sekitar −500 hingga −150 Pa, sehingga dapat dipastikan bahwa hidrogen tidak masuk ke dalam tangki oli utama sistem pelumasan bersama dengan oli balik bantalan. Terdapat dua buah alat pembuang asap, masing-masing beroperasi sebagai cadangan.

1.4.2.4. Katup tekanan diferensial. Katup tekanan diferensial pada sistem minyak penyegelan terdiri atas dua katup tekanan diferensial utama dan katup tekanan diferensial cadangan. Katup tekanan diferensial ini dipasang di hilir filter, dan berfungsi sebagai alat pengatur laju aliran serta pengatur tekanan. Sinyal-sinyalnya masing-masing diambil dari tekanan udara dalam mesin (yang ditransmisikan melalui tekanan minyak) dan dari tekanan keluar minyak pada sisi udara dari minyak penyegelan. Katup ini dapat secara otomatis menyesuaikan laju aliran minyak penyegelan, sehingga tekanan minyak penyegelan selalu lebih tinggi daripada tekanan udara dalam mesin. Dua katup tekanan diferensial dipasang secara paralel, dengan tekanan setel salah satu katup sedikit lebih rendah daripada katup lainnya; katup yang memiliki tekanan setel lebih rendah tersebut berfungsi sebagai katup cadangan. Apabila katup tekanan diferensial utama tidak beroperasi karena suatu alasan, katup tekanan diferensial cadangan akan secara otomatis beroperasi tanpa gangguan, sehingga keandalan operasi sistem tetap terjaga.

1.4.2.5. Kotak kontrol oli kembali (tangki sisi hidrogen) pada sisi hidrogen. Kotak kontrol oli kembali pada sisi hidrogen berfungsi sebagai tangki pemisahan dan tangki penyimpanan oli sisi hidrogen dalam rangkaian oli sisi hidrogen. Selama operasi, tingkat oli tertentu harus dipertahankan. Kotak ini terdiri atas kotak, katup pelampung pembuangan oli, indikator level cairan, dan sakelar alarm level rendah.

Pada sistem minyak segel aliran tunggal, tangki minyak sisi hidrogen hanya berfungsi untuk pembuangan minyak; oleh karena itu, pada tangki tersebut hanya dipasang katup bola pembuangan minyak, sedangkan kotak kontrol pengembalian minyak sisi hidrogen mampu mengontrol level minyak secara otomatis. Ketika level minyak dalam tangki tinggi, bola apung akan membuka katup pembuangan minyak untuk membuang kelebihan minyak ke sirkuit minyak sisi udara. Jika minyak tidak terbuang secara otomatis, katup apung tersebut akan kehilangan fungsinya. Pada kotak tersebut juga dipasang sakelar alarm level minyak rendah; apabila level minyak dalam kotak mencapai batas alarm level minyak rendah, sakelar alarm akan mengirimkan sinyal peringatan. Secara umum, level cairan dalam tangki dapat dipantau secara lokal melalui indikator level minyak yang terpasang pada tangki.

1.4.2.6. Filter oli. Elemen filter pada filter oli menggunakan chip pembersih mandiri, yang ditandai dengan presisi penyaringan yang tinggi, yaitu kurang dari 40 μm. Selain itu, kotoran yang menempel pada elemen filter dapat dihilangkan dengan memutar pegangan selama operasi. Disarankan untuk memutar pegangan setiap 8 jam hingga pegangan tersebut terasa fleksibel. Transmitter tekanan diferensial dipasang pada saluran masuk dan saluran keluar filter untuk memantau secara jarak jauh status operasi filter.

1.4.2.7. Pendingin oli. Ketika oli segel mengalir melalui bantalan segel, putaran relatif antara rotor generator dan bantalan segel menyebabkan suhu oli segel meningkat; oleh karena itu, pendingin oli segel dipasang dalam sistem oli segel. Dengan menyesuaikan jumlah air pendingin, suhu oli dapat dikendalikan. Sebuah perangkat pengatur suhu dipasang pada sirkuit air pendingin di sisi udara dan sisi hidrogen dari sirkuit oli segel untuk menjaga suhu oli tetap berada dalam rentang yang ditentukan.

1.4.2.8. Tangki vakum. Minyak dalam tangki minyak vakum diambil dari bantalan generator dan dari tangki pengembalian minyak pada sisi udara dari minyak penyegelan (tangki penampungan minyak penyegelan). Katup pelampung pada tangki vakum dapat menjaga level minyak dalam tangki pada level yang telah ditetapkan. Ketika level minyak rendah, katup tersebut dapat menarik minyak dari tangki penampungan minyak penyegelan dan dari tangki sisi hidrogen untuk melakukan pengisian ulang. Pompa vakum dapat mempertahankan minyak penyegelan dalam tangki vakum pada keadaan vakum dan mengekstraksi sebagian besar gas yang terabsorpsi ketika minyak penyegelan bersentuhan dengan hidrogen dan udara, sehingga secara signifikan mencegah penurunan kemurnian hidrogen dalam generator.

1.4.2.9. Pompa oli vakum. Pompa vakum menciptakan tekanan negatif di dalam tangki oli vakum dan mengeluarkan gas yang dihasilkan oleh oli segel. Ketika sinyal alarm level oli tinggi dikirim dari tangki oli vakum, untuk mencegah oli segel masuk ke dalam sistem vakum, operasi pompa vakum harus segera diputus.

Pompa vakum tersebut merupakan pompa baling-baling putar bersegel minyak. Motor penggerak dipasang langsung dengan flensa pada rumah pompa. Pompa vakum dan poros motor dihubungkan melalui suatu struktur kopling elastis. Seluruh bantalan yang digunakan adalah bantalan geser, dengan pelumasan minyak paksa. Pompa vakum ini terdiri atas beberapa komponen. Semua komponen menggunakan tipe pemasangan dengan penempatan pin untuk memastikan kemudahan pembongkaran.

2. Parameter teknis utama (lihat tabel 20-1 ~ tabel 20-3)

Tabel 20-1 Parameter teknis sistem minyak segel QFSN-2 300 MW (aliran ganda)

Tabel 20-2 Parameter teknis sistem minyak segel QFSN-2 600 MW (aliran ganda)

Tabel 20-3 data teknis sistem minyak segel THDF 1000 MW (aliran tunggal)