Article Engineering - Electrical Load Classification

Electrical Load Classification

Each Electrical Load may be classified into several different categories for example,
Vital
Essential
Non-essential

Different companies often use their own terminology / terms such as emergency, normal, unmanned and manned operation. In general, there are three ways of considering a load or group of loads.

Vital Loads - Safety of personnel or cause serious damage within the plant if loss of power.
Essential Loads - Loss of the manufactured product (Production @ Economy) if loss of power.
Non-Essential Loads - No effect on safety or production if loss of power.
A vital service is, by definition, a safety matter. Complete redundant of the energy source is required. Vital loads are normally fed from a switchboard /MCC that has one or more dedicated generators and one or more incoming feeders from an upstream switchboard/MCC. These back-up/emergency generators will provide power during the emergency when the main source of power fails. These generators are usually called driven by diesel engines or other generators like TEG, Solar and MTG.

The total power for vital loads is normally small compared to the normal load . The vital load is fed from uninterruptible power supplies (UPS), as AC or DC depending upon the functions needed.

Example of Vital AC Loads
Boiler feedwater supply system
Life support systems
UPS supplies
Emergency lighting and escape lighting
Emergency generator auxiliaries
Helicopter pad lighting
Control room supplies
Vital LV pumps

Example of Vital DC loads
Public address system
Plant alarm systems
System shutdown system
Telemetry systems
Emergency radio supplies
Fire and gas detection system
Navigation aids

An essential supply is, by definition, an economic matter. Therefore the economics of partial or complete duplication of the energy source, of the lines of supply or of the equipment, or the introduction of automatic restarting or changeover facilities etc., shall be evaluated in relation to the consequences of service interruptions.

Example of Essential AC loads
Diesel fuel transfer pumps
Main generator auxiliaries
Main compressor auxiliaries
Main pump auxiliaries
Diesel fire pump auxiliaries
Electric fire pumps
Living quarters
Air compressor
General service water pumps
Fresh water pumps
Equipment room HVAC supplies
Life boat davits
Anti-condensation heaters in
panels and switchboards
Security lighting supplies
Control room supplies
UPS supplies
Radio supplies
Computer supplies
Battery chargers for engine
starting systems
Instrumentation supplies

Example of Non-essential service
Power and lighting supplies to offices, warehouses, residential areas, etc.

All of the vital, essential and non-essential loads can be divided into typically three duty categories:
Continuous duty.
Intermittent duty.
Standby duty (those that are not out of service).

Source: http://www.poweroilandgas.com/2011/07/electrical-load-classification.html

Article Engineering - GARDU INDUK

GARDU INDUK

Dalam sistem transmisi tenaga listrik terutama di level tegangan tinggi, terdapat beberapa bagian penting yang mesti kita ketahui.

Peralatan tersebut antara lain adalah jaringan transmisi dan gardu induk.

Jaringan transmisi berperan menyalurkan tenaga listrik dari satu tempat ke tempat yang lain. Dan gardu induk berperan sebagai media swicthing guna memutus hubungkan saluran tenaga listrik.

Komponen gardu induk terdiri dari:

HV Apparatus (circuit breaker, disconnecting switch, earthing switch, lightning arrestor)

Busbar conductor

Rele control dan proteksi

Peralatan penunjang seperti battery & charger, perlatan komunikasi, dll

Berdasarkan pengelompokan, gardu induk dapat di bagi lagi menjadi dua bagian yaitu gardu tipe AIS (Air Insulated Substation) dan GIS (Gas Insulated Substation).

Gardu tipe AIS

Gardu tipe ini adalah gardu dimana peralatan HV apparatusnya terpasang di switchyard (lapangan) dengan isolasi antar fasa berupa udara bebas. Dikarenakan media isolasinya adalah udara maka jarak antar fasa pada busbar, circuit breaker, dan lainnya harus di atur sedemikian rupa sehingga dicapai jarak aman baik induksi antar fasa dengan fasa, fasa dengan tanah, dan bahkan aman untuk operator yang mengoperasikan gardu induk tersebut.

Biasa pada gardu tipe ini lebar jarak per bay adalah 14 meter untuk Gardu 150kV, dan 9 meter untuk gardu 70kV. Untuk gardu 275kV, serta 500kV tentunya akan lebih lebar lagi jarak kolom bay nya.

Dengan demikian maka gardu tipe ini membuatuhkan areal lahan yang cukup luas untuk memasang peralatan HV apparatusnya. Untuk itulah maka, gardu tipe ini tidak cocok di bangun di lokasi perkotaan yang padat.

Gardu tipe GIS

Gardu tipe ini memliki media isolasi berupa gas SF6. Dengan menggunakan media isolasi ini maka, jarak antar fasa baik pada busbar, circuit breaker maupun HV apparatus yg lain menjadi sangat pendek. Sehingga total bentuk dari gardu tipe ini hanya terdiri dari kapsul-kapsul yang tersusun menjadi satu dan tertutup rapi. Luas area yg di butuhkan sangatlah sedikit dan jauh bila dibandingkan dengan gardu tipe AIS.

Gardu ini memiliki tingkat keamanan yang lebih baik, karena semua live part (bagian bertegangan) tertutup rapat sehingga meminimalkan kemungkinan tersengatnya operator pada live part maupun binatang2 seperti tikus & ular yg kerap menjadi biang gangguan hubung singkat. Namun di balik tingkat keandalan serta kemanan yang tinggi, gardu ini tentunya lebih rumit pemasangannya serta biayanya lebi mahal dari tipe AIS. Untuk itulah maka gardu ini hanya dipasang pada daerah perkotaan khususnya daerah komersial seperti hotel, perkantoran dan pusat perbelanjaan.

Plant Ramp Rate

Barangkali mungkin banyak dari kita belum mengetahuinya perihal Ramp rate ini. Ramp rate di artikan sebagai kemampuan powerplant dalam menanggung loncatan beban secara cepat. Biasanya di ukur berdasarkan berapa % dari kapasitas pembangkit dan diukur dalam kurun waktu tertentu (biasanya dalam menit). Contoh sebuah pembangkit di ketahui mempunyai ramp rate = 5% per menit ( 5%/minute). Sebuah pembangkit dengan kapasitas 30MW mempunyai ramp rate 5%/minute atau sama dengan 1.5MW/menit.
Dalam perancangan sebuah sistem kelistrikan yang akan di terapkan mesti di sesuaikan karekteristik beban dengan pembangkit yang akan di pasang. Hal ini yang sering kali dilupakan oleh banyak engineer. Sehingga yang kerap terjadi, sisi pembangkit dan beban di buat sendiri2 tanpa salaing di hubungkan. Alhasil, banyak terjadi kasus dimana ketika plant selesai di buat akhirnya sisi pembangkit tidak mampu me-startup beban yang terpasang. Yang akhirnya segala daya baik itu re-design maupun penambahan peralatan pembangkit di lakukan untuk meningkatkan kapasitas unit pembangkit agar dapat menghandle operasi disisi beban.
Ramp rate sangat di pengaruhi oleh berbagai system yang terpasang di dalam pembangkit tersebut. Secara general, pembangkit dengan turbin uap berbahan bakar batu bara mempunyai level ramp rate yang kecil. Karena untuk membangkitkan daya gerak untuk memutar generator di butuhkan proses yang panjang, dari mulai coal feeding ke tungku pembakaran, membakar batu bara, memanaskan air, steam generating, hingga akhirnya steam di semburkan kedalam turbine untuk memutar turbine yang akhirnya generator dapat berputar dan mensupply beban. Lamanya proses steam generating inilah yang menyebabkan response time oleh pembangkit batu bara menjadi lama dan hanya dapat menghasilkan ramp rate yang kecil saja.
Berbeda hal nya dengan pembangkit seperti diesel genset. Dikarenakan proses pembakaran bahan bakarnya begitu cepat, hingga proses men-generate power dapat cepat di hasilkan.