Sistem Pelumasan Pembangkit Tenaga Listrik

Sistem pelumasan pada pembangkit tenaga listrik merupakan sistem yang menyediakan minyak pelumas untuk peralatan atau mesin-mesin yang berputar (rotating machine). Mesin-mesin tersebut biasanya memiliki putaran yang tinggi dan beban kerja yang besar. Beberapa mesin memerlukan sistem tersendiri untuk me-handle fungsi pelumasan demi menjaga kontinyuitas kualitas dan kuantitas sistem pelumasannya.

Prinsip dasar dari pelumasan sendiri melindungi material dengan cara membuat lapisan film di permukaan material tersebut. Dari wujud pelumasan yang digunakan, ada tiga jenis yaitu cair (liquid), semi padat (grease) dan padat. Yang paling umum digunakan ialah cair dan semi padat. Untuk pelumas padat dipakai untuk kasus-kasus tertentu.

Sebelum membahas bagian-bagian sistem pelumasan yang ada di pembangkit tenaga listrik, perlu diketahui bahwa terdapat beberapa fungsi pelumasan di bawah ini, yaitu:

1. Sebagai pendingin, yaitu dua material yang bergesekan. Gesekan akan menghasilkan panas pada material tersebut dan bisa menyebabkan kerusakan material.
2. Mencegah korosi pada material terutama logam. Korosi sendiri timbul akibat reaksi redoks antara udara atau zat-zat lain dengan logam. Pelumas akan menghalangi kontak antara logam dan udara dengan cara melapisi logam tersebut.
3. Sebagai perapat, yaitu perapat pada poros generator yang menggunakan gas hidrogen sebagai media pendingin generator. Minyak pelumas ini mencegah gas hidrogen keluar melalui celah-celah poros.
4. Mengurangi keausan pada permukaan material yang bergesekan.
5. Meredam beban kejut pada komponen mesin, seperti roda gigi. Lapisan pelumas akan memperkecil benturan di antara permukaan roda gigi yang saling bersinggungan, sehingga dapat meredam getaran dan noise.

Pada pembangkit tenaga listrik, sistem pelumasan dapat ditemui pada pompa-pompa, generator, dan turbin. Dari yang sederhana (hanya oli, air atau grease) sampai yang kompleks memiliki sistem tersendiri dengan banyak komponen. Sederhana atau kompleks ini berdasarkan ukuran dan beban kerja yang ditanggung mesin tersebut. Mesin yang berukuran besar dan memiliki beban kerja yang besar pula lah yang sistemnya kompleks.

Ada beberapa komponen yang terdapat di sistem pelumasan yang kompleks ini, yaitu:

1. Tangki penampung oli (main oil tank); tempat penampungan oli yang akan disuplai ke bearing-bearing turbin, generator dan pompa, dan menampungnya setelah dari bearing-bearing tersebut.
2. Pompa pelumas utama (main oil pump); pompa utama yang menyuplai oli selama mesin (turbin, generator, pompa) beroperasi normal dan atau dari awal start-up. Pada sebagian pembangkit listrik (biasanya PLTG) main oil pump digerakkan langsung oleh poros turbin-generator.
3. Pompa pelumas bantu (auxilliary oil pump); pompa yang berfungsi saat start-up unit pembangkit dan membantu main oil pump saat tekanan oli ke bearing berkurang pada limit pressure tertentu. Spesifikasi pompa bantu ini biasanya sama dengan pompa utama.
4.  Pompa emergensi (emergency oil pump); berfungsi saat tekanan oli menurun setelah tidak mampu di back-up oleh auxilliary oil pump, dan juga pada saat unit pembangkit kehilangan sumber daya  AC atau mengalami black-out. Sumber kelistrikan EOP ini diperoleh dari sumber DC yaitu baterai. Makanya EOP hanya beroperasi sampai tenaga dari baterai habis. Selain itu, oli yang disuplai oleh EOP ini tidak melalui cooler sehingga pengoperasiannya tidak untuk kontinyu, karena kapasitas dan tekanannya lebih rendah dibanding dari MOP/ AOP.
5. Lube oil cooler; tempat untuk mendinginkan oli sebelum disuplai ke bearing. Media pendingin yang digunakan adalah air demin. Dan biasanya terdapat Temperature Control Valve (TCV) untuk mengontrol temperatur oli dengan cara mengatur aliran air pendingin yang masuk ke cooler.
6. Lube oil strainer; tempat untuk menyaring kotoran-kotoran yang yang terdapat pada oli sebelum disuplai ke bearing-bearing. Adapun kotoran-kotoran berasal dari partikel berupa geram-geram hasil pergesekan material bearing tersebut.
7. Pressure control valve; berfungsi mengatur tekanan oli yang akan disuplai ke bearing-bearing. PCV ini bekerja dengan sistem mekanik. Feedback yang didapat berupa tekanan oli secara langsung yang kemudian mengatur control valve tersebut. Tekanan oli pada bearing umumnya berkisar antara 1,5 - 2,5 bar.
8. Vapour extractor; berfungsi membuang gas/ udara yang terkandung pada oli dan juga untuk memperlancar sirkulasi oli. Uap oli yang dihisap oleh vapour extractor tersebut dibuang ke lingkungan. Sebelum ke udara luar, terdapat mist separator yang memisahkan oli yang masih terkandung  pada uap oli tersebut untuk dikembalikan lagi ke main oil tank.
9. Jacking oil pump; berfungsi mengangkat poros turbin-generator menggunakan oli saat unit stand-by. Oli yang digunakan sama dengan untuk melumasi bearing-bearing
10. Oil heater; sebagai pemanas oli untuk mempertahankan temperaturnya yang terdapat di main oil tank. Karena apabila temperatur oli terlalu rendah menyebabkan viskositas oli meningkat sehingga berpengaruh terhadap efektifitas pelumasan itu sendiri.
11. Oil purifier; tempat untuk memurnikan oli dari partikel-partikel padat dan kandungan gas/ udara yang terkandung pada oli tersebut. Unit purifikasi ini terdiri dari pompa dan catridge filter, mesh filter, magnetic filter, heater, gas extractor dan centrifuges. Oil purifier ini merupakan instalasi yang terpisah dari bagian pelumasan namun tetap satu sistem pelumasan. Ada dua model oil purifier yaitu instalasi tetap dan portable purifier (bisa digunakan untuk beberapa unit sekaligus).
12. Turning motor; berfungsi memutar poros turbin saat kondisi stand-by. Pemutaran poros ini bertujuan untuk mengurangi momen inersia poros saat akan dioperasikan, dan untuk menghindari kelendutan poros setelah beroperasi.

Ini merupakan contoh gambar sistem pelumasan sebuah unit PLTU. Berdasarkan gambar di atas dapat dijelaskan bagaimana kerja dari sebuah sistem pelumasan tersebut.

Oli pelumas yang berada di MOT dipompa oleh Turning Oil Pump (TOP) untuk melumasi bearing-bearing turbin uap-generator dan JOP memompa oli yang diambil dari discharge TOP untuk mengangkat bearing-bearing tersebut saat unit stand-by. Saat unit start-up, fungsi pelumasan diambil-alih oleh AOP. Dan JOP tetap beroperasi sampai pada putaran turbin-generator tertentu. Ketika putaran terus naik, pada putaran tertentu JOP stop dan fungsi pelumasan hanya di back-up oleh AOP. Dan ketika mencapai rated speed, AOP akan stop dan fungsi pelumasan akan diambil-alih oleh MOP (yang memanfaatkan putaran turbin-generator sebagai penggerak pompa). Dan seterusnya selama unit beroperasi normal fungsi pelumasan akan di back-up oleh MOP.

Sebagai salah satu peralatan/ sistem yang sangat vital, dalam pengoperasiannya sistem pelumasan dilengkapi oleh beberapa proteksi. Proteksi-proteksi ini bekerja sebagai alarm dan trip. Proteksi-proteksi ini bertujuan untuk menyelamatkan aset-aset penting (seperti bearing-bearing) dari kerusakan dan keselamatan lingkungan dan manusia. Di antara proteksi-proteksi tersebut yaitu:

• Low pressure oil supply
• High temperature bearing oil drain
• High temperature oil supply
• Vapour extractor off
• Main oil tank low level
• Jacking oil pump low discharge pressure

Maka dari itu, pemantauan dan perawatan terhadap sistem pelumasan sangat dibutuhkan untuk mencegah kegagalan kerja dari sistem pelumasan ini. Beberapa langkah yang dapat digunakan untuk menjaga kualitas sistem pelumasan yaitu:

• Monitoring level oli di MOT
• Monitoring differencial pressure lube oil strainer dan pembersihan strainer
• Monitoring lube oil cooler
• Monitoring pompa-pompa yang beroperasi
• Monitoring temperatur oli (supply & drain)
• Pengecekan kualitas oli secara periodik
• Purifikasi oli secara periodik
• Monitoring kinerja vapour extractor
• Monitoring jacking oil pressure

sumber: 

1. dasartekniktenagalistrik.blogspot.com/2010/02/sistem-pelumasan-pada-pembangkit-tenaga.html?m=1
2. Modul Pengoperasian Sistem Pelumasan PLTGU Grati 2016