SISTEM PENGUATAN DENGAN SIKAT
 (BRUSH EXCITATION SYSTEM)
 PADA GENERATOR UNIT 1 PLTU CILACAP
Heri Irawan, Zaini Agung Utama, Ezufatrin, Abdurrahman Ghifari
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
Jl. Prof. Soedarto SH, Tembalang, Semarang

Sistem Eksitasi

Sistem eksitasi adalah sistem mengalirnya pasokan listrik arus searah sebagai penguatan pada generator listrik, sehingga menghasilkan tenaga listrik dan besar tegangan keluaran bergantung pada besarnya arus eksitasi. Sistem eksitasi pada generator listrik terdiri dari 2 macam, yaitu:

1.    Sistem eksitasi dengan sikat (brush excitation)

Sistem eksitasi menggunakan sikat, sumber tenaga listrik berasal dari sumber listrik yang berasal dari generator arus searah (DC) atau generator arus bolak balik (AC) yang disearahkan terlebih dahulu dengan menggunakan rectifier. Jika menggunakan sumber listrik yang berasal dari generator AC atau menggunakan Permanent Magnet Generator (PMG) medan magnetnya adalah magnet permanen. Dalam lemari penyearah, tegangan listrik arus bolak balik diubah atau disearahkan menjadi tegangan arus searah untuk mengontrol kumparan medan exciter utama (main exciter). Untuk mengalirkan arus eksitasi dari main eksiter ke rotor generator menggunakan slip ring dan sikat arang, demikian juga penyaluran arus yang berasal dari pilot exciter ke main exciter.

2.    Sistem eksitasi tanpa sikat (brushless excitation)

Penggunaan sikat atau slip ring untuk menyalurkan arus eksitasi ke rotor generator mempunyai kelemahan karena besarnya arus yang mampu dialirkan pada sikat arang relatif kecil. Untuk mengatasi keterbatasan sikat arang, pada generator pembangkit menggunakan sistem eksitasi tanpa menggunakan sikat (brushless excitation).

Keuntungan system eksitasi tanpa menggunakan sikat (brushless excitation), antara lain adalah:

1)    Energi yang diperlukan untuk eksitasi diperoleh dari poros utama (main    shaft), sehingga keandalannya tinggi.

2)    Biaya perawatan berkurang karena pada sistem eksitasi tanpa sikat (brushless excitation) tidak terdapat sikat, komutator dan slip ring.

3)    Pada sistem eksitasi tanpa sikat (brushless excitation) tidak terjadi kerusakan isolasi karena melekatnya debu karbon pada farnish akibat sikat arang.

4)    Mengurangi kerusakan (trouble) akibat udara buruk (bad atmosfere) sebab semua peralatan ditempatkan pada ruang tertutup.

5)    Selama operasi tidak diperlukan pengganti sikat, sehingga menngkatkan keandalan operasi dapat berlangsung kontinu pada waktu yang lama.

6)    Pemutus medan generator (Generator field breaker), field generator dan bus exciter atau kabel tidak diperlukan lagi.

7)    Biaya pondasi berkurang, sebab aluran udara dan bus exciter atau kabel tidak memerlukan pondasi.

Penggambaran Umum GES-3320

     GES-3320 merupakan sistem eksitasi generator yang regulator nya termasuk jenis Integreted Pesonal Computer (IPC) yang banyak digunakan pada komputer kontrol industri. Dalam kebanyakan proyek, sistem eksitasi ini  menggunakan eksitasi sumber tegangan dengan penyearah terkontrol shunt. 

     Dalam sistem eksitasi statis ini (eksitasi shunt atau eksitasi sendiri), tenaga eksitasi diambil dari terminal generator. Arus medan dari mesin sinkron mengalir melalui transformator eksitasi, penyearah tenaga, dan pemutus medan. Transformer eksitasi berfungsi untuk menyesuaikan tegangan generator dengan tegangan masukan yang disyaratkan untuk penyearah tenaga, dan memberikan isolasi elektrik antara terminal mesin dan kumparan medan. Tegangan sekunder transformator eksitasi didesain sedemikian rupa sehingga tegangan keluaran konverter sesuai dengan batas tertinggi tegangan DC. Untuk membangkitkan eksitasi, peralatan medan sesaat disuplai dari sumber AC atau suplai medan sesaat DC. Konverter tenaga (SCR), dikontrol oleh AVR, dan disuplai oleh transformator eksitasi yang terhubung ke terminal generator, suplai secara kontinu dan arus eksitasi yang masuk ke medan generator melalui pemutus medan (FCB) besarnya dapat diubah-ubah.