Bagaimana Menguji Emergency Generator sesuai NFPA 110?
Salam Power. Dalam dunia pembangkit lsitrik kita mungkin akan dikenalkan pada istilah Esenstial Bus pada sistem kelistrikannya, atau juga kebanyakan orang menyebut emergency bus atau emergency load. Keduanya tentunya memiliki pengertian yang berbeda, seperti yang dibahas di IEEE 446. Namun, kali ini kita tidak membahas kedua istilah tersebut, tetapi lebih bagaimana kita mengetes Emergency Generator kita. Dalam tulisan ini, akan dipakai istilah emergency generator atau generator set, karena sifatnya yang lebih umum, yaitu secara fungsi sebagai back up power jika terjadi black out di Pembangkit listrik, tanpa membedakan energi dari prime mover-nya, apakah memakai bahan bakar diesel atau gas.
Peralatan yang sifatnya emergency backup biasanya sangat minim untuk diperhatian karena hanya dioperasikan ketika dalam kondisi darurat. Oleh karena itu, dalam kaidah Reliability Centered Management (RCM), kondisi tersebut mungkin mengandung hidden failure yang tidak dapat terdeteksi dari program preventive maintenance (PM) yang ada, dan tentunya hal tersebut bisa menurunkan kehandalan dari peralatan, bahkan bisa membahayakan Unit pembangkit karena fungsi back up yang tidak tersedia saat diperlukan.
Memulai pembahasan NFPA 110, standar ini menjabarkan beberapa requirement yang harus dijalankan oleh Pemilik fasilitas dan sekaligus rekomendasi yang diberikan untuk memastikan fasilitas Emergency Power Source terpelihara dengan baik sehingga dapat memberikan fungsinya ketika dibutuhkan. Dalam standar tersebut, ada dua istilah atau bagian yang penting yang harus diperhatikan yaitu Emergency Power Supply (EPS) dan Emergency Power Supply System (EPSS). Keduanya memiliki arti dan cakupan yang berbeda sehingga rekomendasi untuk pemeliharaan pun berbeda, dan fokus tulisan kali ini adalah untuk Emergency Power Source atau generator set unit yang berfungsi menghasilkan energi listrik. Selain melihat bagaimana NFPA 110 merekomendasikan cara pengetesan generator set, kita juga akan mengambil contoh kasus agar aplikasi pengetesannya lebih mudah dipahami untuk diaplikasikan di lapangan.
Dalam NFPA 110 bagian 8.4, bagaimana mengetes Emergency Power Source (EPS) atau Generator Set, peralatan tersebut harus dites, minimum sekali dalam sebulan, selama minimum 30 menit, dengan dua cara pendekatan sebagai berikut:
- Pembebanan yang dilakukan dengan menjaga minimum dari exhaust temperature yang direkomendasikan oleh manufacture, atau;
- Pembebanan dalam kondisi temperatur operasi dan tidak kurang dari 30% dari rating kW nya.
Hal diatas bisa kita artikan bahwa, untuk mengetes generator set yang terpasang, dapat menggunakan dua metode pendekatan; yaitu dengan mengoperasikan generator set (genset) pada temperatur operasi atau dengan pembebanan minimal 30% dari rating daya aktifnya selama minimal 30 menit. Dalam datasheet generator set yang diberikan oleh manufacture, biasanya diinformasikan data temperatur dari pembuangan hasil pembakaran (exhaust temperature stack) di setiap titik pembebenan. Sehingga informasi tersebut dapat digunakan sebagai referensi dalam proses pengetesan. Dalam bagian 8.4.9.5.1, penggunaan tambahan load bank juga dimungkinkan, jika dalam koneksi beban yang terpasang kurang dari 30% dari daya generator set yang terpasang.
Contoh kasus:
Dalam suatu Pembangkit listik, terdapat ensential bus 400 V yang tehubung dengan Generator Set sebesar 500 kVA yang berguna sebagai sistem back up dalam kondisi emergency dan mempunyai power factor 0.8 serta tegangan output generator set 400 V. Dalam single line bus 400 V yang terpasang, terdapat beban-beban sebagai berikut:
- Tiga (3) buah pompa pelumasan oli (lube oil) masing 20 kW
- Sistem kontrol Pembangkit sebesar 25 kW
- Dua (2) Pompa kompresor 20 kW
- Dan beban pada sistem DC sebesar 30 kW
Tentukan, bagaimana merancang pengetesan Generator set tersebut!
Penyelesaian:
Pertama, hitung perkiraan beban yang sesuai dengan standard NFPA 110 yaitu 30% dari kW yang terpasang. Maka perhitungannya adalah : 30% * (500 kVA * 0.8). Nilai 0.8 adalah nilai power factor dan digunakan untuk menentukan nilai daya aktif (kW) dari daya kompleks (kVA) yang tersedia. Maka didapatkan nilai sebesar = 120 kW.
Kedua, evaluasi beban – beban yang terpasang pada bus 400 V. Karena sudah diinformasikan dalam bentuk daya aktif (kW), maka kita bisa langsung menjumlah beban yang ada yaitu: (3*20 + 25 + 2*20 + 30) = 155 kW. Karena nilai beban 155 kW sudah melebihi standar minimum NFPA 110 yaitu 120 kW, maka tidak diperlukan lagi adanya tambahan load bank pada bus 400 V tersebut. Secara teknis, pengetesan generator set bisa dilakukan dengan menggunakan beban-beban yang ada.
Kemudian langkah terakhir adalah dokumentasi di Standard Operating Procedure (SOP). Tim harus menuangkan langkah – langkah dalam prosedur pengetesan, termasuk beban apa saja yang akan dioperasikan dan berapa lama waktu pengetesan. Sehingga siapapun nantinya yang akan mengetes genset tersebut dapat melakukannya dengan benar sesuai langkah-langkah yang dituliskan sebelumnya.
Dalam aplikasi di lapangan, pengetesan selama 30 menit mungkin dirasa kurang untuk mengevaluasi performa dari generator set yang ada. Oleh karena itu, dibutuhkan pengalaman serta justifikasi dari tim setempat yang lebih memahami bagaimana karakter peralatannya untuk menentukan perioda pengetesan. Sebagai contoh kita ingin mengevaluasi performa dari system pendingin dan prime mover. Kita bisa memperkirakan lama pengetesan kurang lebih 1 jam agar mencapai temperature yang cukup stabil, menggunakan variabel exhaust temperature yang terbaca di titik beban yang ada, membaca temperatur pendingin, yang selanjutnya dibandingkan dengan data commissioning yang ada. Jadi dengan demikian, performa genset dapat dievaluasi secara berkelanjutan.
Di sisi lain, hal yang perlu diingat adalah setiap Pembangkit Listrik memiliki karakter yang berbeda karena keunikan sistem operasi, kondisi lingkungan, dan seni dalam desain Pembangkit yang khas di setiap lokasinya, maka penangannya pun akan berbeda-beda di setiap lapangan. Sangat tidak arif, jika membandingkan Pembangkit listrik satu dengan yang lain tanpa melihat proporsional sistem yang terpasang. Namun tentunya, semua hal yang dilakukan di atas mempunyai satu tujuan yaitu untuk mengevaluasi performa dari sistem yang ada serta dapat memastikan peralatan tersebut selalu dalam keadaan handal.
Demikian sharing mengenai Emergency Generator yang berhubungan dengan standar NFPA 110.
Semoga bermanfaat.