Analisa Koordinasi Proteksi Sistem Kelistrikan pada Pembangkit Listrik Tenaga Biogas sebagai Distributed Generation

Abstract

Biogas from effluent derived from palm oil processing, palm oil mill effluent (POME), can be utilized as a renewable energy source at the biogas power plant so that it can be of economic value in addition to the environmental sustainability. Like other distributed generation in general, the electrical system at the biogas power plant is equipped with a coordinated protection system to isolate the disturbed electrical sections when there is an electrical fault, to avoid broader damage. Whereas the system still maintains the undisturbed sections under operation for electrical service continuity. The coordination of the protection system analyzed in this research is carried out on biogas generators, transformers, internal loads, and power delivery to the public electricity network. Coordination of overcurrent protection is analyzed by the inverse current characteristic method and genetic algorithm method. ETAP software is applied to calculate short circuit faults in determining the coordination of protection systems and the specifications of circuit breakers. This research examines frequency protection, synchronization methods between power plants, and monitoring system with supervisory control and data acquisition (SCADA). The simulation is performed on a protection system architecture to test the results of the analysis. The outcome is a research & development of the electrical protection coordination system applicable at biogas power plants.

Biogas dari limbah cair proses pengolahan minyak kelapa sawit, palm oil mill effluent (POME), dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi terbarukan pada pembangkit listrik tenaga biogas (PLTBg), sehingga memiliki nilai tambah di samping turut menjaga kelestarian lingkungan. Sebagaimana distributed generation pada umumnya, sistem kelistrikan PLTBg dilengkapi dengan sistem proteksi yang terkoordinasi, untuk mengisolasi bagian kelistrikan yang terdampak gangguan pada saat terjadinya gangguan kelistrikan, agar tidak mengakibatkan kerusakan yang lebih luas. Sistem proteksi juga harus mempertahankan kontinuitas pelayanan kelistrikan pada bagian yang tidak terdampak gangguan. Koordinasi sistem proteksi yang dikaji pada penelitian ini, dianalisis pada generator biogas, transformator, beban internal, dan pengiriman daya ke jaringan listrik umum. Analisis koordinasi proteksi arus lebih dilakukan dengan metode karakteristik inverse current dan metode algoritma genetika. Piranti lunak ETAP diaplikasikan untuk menganalisis gangguan hubung singkat dalam penentuan koordinasi proteksi arus lebih dan spesifikasi alat pemutus daya. Penelitian ini menelaah proteksi frekuensi, metode sinkronisasi antar pembangkit listrik, dan metode pemantauan dengan supervisory control and data acquisition (SCADA). Simulasi dilakukan pada suatu arsitektur sistem proteksi untuk menguji hasil analis sehingga diperoleh hasil penelitian berupa suatu riset dan pengembangan koordinasi sistem proteksi kelistrikan untuk diaplikasikan pada PLTBg