Cara Kerja Genset

Genset adalah peralatan berguna yang menyuplai tenaga listrik selama pemadaman listrik dan mencegah terputusnya aktivitas sehari-hari atau gangguan operasi bisnis. Genset tersedia dalam konfigurasi listrik dan fisik yang berbeda untuk digunakan dalam berbagai aplikasi. Pada bagian berikut, kita akan melihat bagaimana Genset berfungsi, komponen utama Genset, dan bagaimana Genset beroperasi sebagai sumber tenaga listrik sekunder dalam aplikasi perumahan dan industri.

Bagaimana cara kerja Genset?

Genset listrik adalah alat yang mengubah energi mekanik yang diperoleh dari sumber luar menjadi energi listrik sebagai keluarannya.

Penting untuk dipahami bahwa Genset sebenarnya tidak ‘menciptakan’ energi listrik. Sebaliknya, ia menggunakan energi mekanik yang disuplai untuk memaksa pergerakan muatan listrik yang ada di kawat belitannya melalui sirkuit listrik eksternal. Aliran muatan listrik ini merupakan arus listrik keluaran yang disuplai oleh Genset. Mekanisme ini dapat dipahami dengan menganggap Genset dianalogikan dengan pompa air, yang menyebabkan aliran air tetapi tidak benar-benar ‘menciptakan’ air yang mengalir melaluinya.

Genset modern bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik yang ditemukan oleh Michael Faraday pada tahun 1831-32. Faraday menemukan bahwa aliran muatan listrik di atas dapat diinduksi dengan menggerakkan konduktor listrik, seperti kawat yang mengandung muatan listrik, dalam medan magnet. Gerakan ini menimbulkan perbedaan tegangan antara kedua ujung kabel atau penghantar listrik, yang pada gilirannya menyebabkan muatan listrik mengalir, sehingga menimbulkan arus listrik.

Bagian Bagian pada Genset

Komponen utama Genset listrik secara garis besar dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

Mesin
Alternator
Sistem bahan bakar
Regulator tegangan
Sistem Pendinginan dan Pembuangan
Sistem pelumasan
Pengisi baterai
Panel kendali

Penjelasan tentang komponen utama Genset diberikan di bawah ini.

Mesin

Mesin merupakan sumber pemasukan energi mekanik ke Genset. Ukuran mesin berbanding lurus dengan output daya maksimum yang dapat disuplai Genset. Ada beberapa faktor yang perlu Anda ingat saat menilai mesin Genset Anda. Produsen mesin harus dikonsultasikan untuk mendapatkan spesifikasi operasi mesin lengkap dan jadwal perawatan.

(a) Jenis Bahan Bakar yang Digunakan – Mesin Genset beroperasi pada berbagai bahan bakar seperti diesel, bensin, propana (dalam bentuk cair atau gas), atau gas alam. Mesin yang lebih kecil biasanya beroperasi dengan bensin sedangkan mesin yang lebih besar menggunakan diesel, propana cair, gas propana, atau gas alam. Mesin tertentu juga dapat beroperasi pada umpan ganda diesel dan gas dalam mode operasi bahan bakar ganda.

(b) Mesin Katup Overhead (OHV) versus Mesin non-OHV – Mesin OHV berbeda dari mesin lain karena katup masuk dan keluar mesin terletak di kepala silinder mesin dan bukan dipasang di blok mesin. Mesin OHV memiliki beberapa keunggulan dibandingkan mesin lainnya seperti:

Desain kompak
Mekanisme pengoperasian yang lebih sederhana
Daya tahan
Ramah pengguna dalam pengoperasian
Kebisingan rendah selama pengoperasian
Tingkat emisi rendah

Namun, mesin OHV juga lebih mahal dari mesin lainnya.

(c) Selongsong Besi Cor (CIS) pada Silinder Mesin – CIS adalah lapisan dalam silinder mesin. Ini mengurangi keausan, dan memastikan daya tahan mesin. Kebanyakan mesin OHV dilengkapi dengan CIS tetapi penting untuk memeriksa fitur ini di mesin Genset. CIS bukanlah fitur yang mahal tetapi CIS memainkan peran penting dalam ketahanan mesin terutama jika Anda perlu sering menggunakan genset atau untuk jangka waktu lama

Alternator

Cara Kerja Genset bagian Alternator, juga dikenal sebagai ‘genhead’, adalah bagian dari Genset yang menghasilkan keluaran listrik dari masukan mekanis yang disuplai oleh mesin. Ini berisi rakitan bagian stasioner dan bergerak yang terbungkus dalam rumahan. Komponen-komponen tersebut bekerja sama menyebabkan pergerakan relatif antara medan magnet dan listrik, yang selanjutnya menghasilkan listrik.

(a) Stator – Ini adalah komponen stasioner. Ini berisi satu set konduktor listrik yang dililitkan di atas inti besi.

(b) Rotor / Armature – Ini adalah komponen bergerak yang menghasilkan medan magnet yang berputar dengan salah satu dari tiga cara berikut:

(i) Dengan induksi – Ini dikenal sebagai alternator tanpa sikat dan biasanya digunakan pada Genset besar.

(ii) Dengan magnet permanen – Ini biasa terjadi pada unit alternator kecil.

(iii) Dengan menggunakan exciter – Exciter adalah sumber kecil arus searah (DC) yang memberi energi pada rotor melalui perakitan slip ring dan sikat.

Rotor

Cara Kerja Genset bagian Rotor menghasilkan medan magnet yang bergerak di sekitar stator, yang menyebabkan perbedaan tegangan antara belitan stator. Ini menghasilkan keluaran arus bolak-balik (AC) dari Genset.

Faktor-faktor yang perlu Anda ingat saat menilai alternator Genset:

(a) Rumah Logam versus Plastik – Desain serba logam memastikan daya tahan alternator. Rumah plastik berubah bentuk seiring waktu dan menyebabkan bagian bergerak dari alternator terbuka. Hal ini meningkatkan keausan dan yang lebih penting, berbahaya bagi pengguna.

(b) Bantalan Bola versus Bantalan Jarum – Bantalan bola lebih disukai dan bertahan lebih lama.

(c) Desain Tanpa Sikat – Sebuah alternator yang tidak menggunakan sikat membutuhkan lebih sedikit perawatan dan juga menghasilkan tenaga yang lebih bersih.

Sistem Bahan Bakar dan Tangki Bahan Bakar

Cara Kerja Genset bagian Tangki bahan bakar biasanya memiliki kapasitas yang cukup untuk menjaga Genset beroperasi rata-rata selama 6 hingga 8 jam. Dalam kasus unit Genset kecil, tangki bahan bakar adalah bagian dari dasar selip Genset atau dipasang di atas rangka Genset. Untuk aplikasi komersial, mungkin perlu memasang dan memasang tangki bahan bakar eksternal. Semua instalasi tersebut harus mendapat persetujuan dari Divisi Perencanaan Kota. Klik tautan berikut untuk detail lebih lanjut tentang tangki bahan bakar untuk Genset.

Fitur umum dari cara kerja genset sistem bahan bakar meliputi yang berikut ini:

(a) Sambungan pipa dari tangki bahan bakar ke mesin – Jalur suplai mengarahkan bahan bakar dari tangki ke mesin dan saluran balik mengarahkan bahan bakar dari mesin ke tangki.

(b) Pipa ventilasi untuk tangki bahan bakar – Tangki bahan bakar memiliki pipa ventilasi untuk mencegah peningkatan tekanan atau vakum selama pengisian ulang dan pengurasan tangki. Saat Anda mengisi ulang tangki bahan bakar, pastikan kontak logam-ke-logam antara nosel pengisi dan tangki bahan bakar untuk menghindari percikan api.

(c) Sambungan luapan dari tangki bahan bakar ke pipa pembuangan – Ini diperlukan agar luapan apapun selama pengisian tangki tidak menyebabkan tumpahan cairan di genset.

(d) Pompa bahan bakar – Ini mentransfer bahan bakar dari tangki penyimpanan utama ke tangki hari. Pompa bahan bakar biasanya dioperasikan secara elektrik.

(e) Pemisah Air Bahan Bakar / Filter Bahan Bakar – Ini memisahkan air dan benda asing dari bahan bakar cair untuk melindungi komponen lain dari Genset dari korosi dan kontaminasi.

(f) Fuel Injector – Ini menyemprotkan bahan bakar cair dan menyemprotkan jumlah bahan bakar yang dibutuhkan ke dalam ruang bakar mesin.

Regulator tegangan

Sesuai dengan namanya, komponen ini mengatur tegangan keluaran Genset. Mekanismenya dijelaskan di bawah ini terhadap setiap komponen yang berperan dalam proses siklus pengaturan tegangan.

(1) Pengatur Tegangan: Konversi Tegangan AC ke Arus DC – Pengatur tegangan mengambil sebagian kecil dari keluaran Genset tegangan AC dan mengubahnya menjadi arus DC. Regulator tegangan kemudian memberi makan arus DC ini ke satu set gulungan sekunder di stator, yang dikenal sebagai gulungan exciter.

(2) Gulungan Exciter: Konversi Arus DC ke Arus AC – Gulungan exciter sekarang berfungsi mirip dengan gulungan stator primer dan menghasilkan arus AC kecil. Gulungan exciter terhubung ke unit yang dikenal sebagai rotating rectifier.

(3) Rotating Rectifier: Konversi Arus AC ke Arus DC – Ini memperbaiki arus AC yang dihasilkan oleh gulungan exciter dan mengubahnya menjadi arus DC. Arus DC ini diumpankan ke rotor / angker untuk menciptakan medan elektromagnetik di samping medan magnet berputar dari rotor / angker.

(4) Rotor / Armature: Konversi Arus DC ke Tegangan AC – Rotor / angker sekarang menginduksi tegangan AC yang lebih besar pada belitan stator, yang sekarang dihasilkan oleh Genset sebagai tegangan AC keluaran yang lebih besar.

Siklus ini berlanjut hingga Genset mulai menghasilkan tegangan keluaran yang setara dengan kapasitas operasi penuhnya. Ketika output Genset meningkat, regulator tegangan menghasilkan lebih sedikit arus DC. Setelah Genset mencapai kapasitas operasi penuh, regulator tegangan mencapai keadaan ekuilibrium dan menghasilkan arus DC yang cukup untuk menjaga keluaran Genset pada tingkat operasi penuh.

Saat Anda menambahkan beban ke Genset, tegangan outputnya akan turun sedikit. Ini mendorong pengatur tegangan beraksi dan siklus di atas dimulai. Siklus berlanjut sampai keluaran Genset naik ke kapasitas operasi penuh aslinya.

Sistem Pendingin & Pembuangan

(a) Sistem Pendinginan

Penggunaan Genset secara terus menerus menyebabkan berbagai komponennya memanas. Sangat penting untuk memiliki sistem pendingin dan ventilasi untuk menarik panas yang dihasilkan dalam proses.

Air mentah / segar kadang-kadang digunakan sebagai pendingin untuk Genset, tetapi ini sebagian besar terbatas pada situasi tertentu seperti Genset kecil di aplikasi kota atau unit yang sangat besar di atas 2250 kW ke atas. Hidrogen terkadang digunakan sebagai pendingin untuk belitan stator pada unit Genset besar karena lebih efisien dalam menyerap panas daripada pendingin lainnya. Hidrogen menghilangkan panas dari Genset dan mentransfernya melalui penukar panas ke sirkuit pendingin sekunder yang berisi air de-mineralisasi sebagai pendingin. Inilah mengapa genera sangat besar

Tor dan pembangkit listrik kecil sering kali memiliki menara pendingin besar di sebelahnya. Untuk semua aplikasi umum lainnya, baik perumahan maupun industri, radiator dan kipas standar dipasang pada generator dan berfungsi sebagai sistem pendingin utama.

Penting untuk memeriksa level cairan pendingin generator setiap hari. Sistem pendingin dan pompa air baku harus dibilas setiap 600 jam dan penukar panas harus dibersihkan setelah setiap 2.400 jam pengoperasian generator. Generator harus ditempatkan di area terbuka dan berventilasi yang memiliki pasokan udara segar yang memadai. Kode Listrik Nasional (NEC) mengamanatkan bahwa ruang minimal 3 kaki harus diperbolehkan di semua sisi generator untuk memastikan aliran udara pendingin yang bebas.

(b) Sistem Pembuangan

Cara Kerja Genset bagian Asap buangan yang dikeluarkan oleh generator sama seperti gas buang dari mesin diesel atau gasonline lainnya dan mengandung bahan kimia yang sangat beracun yang perlu dikelola dengan baik. Oleh karena itu, penting untuk memasang sistem pembuangan yang memadai untuk membuang gas buang. Hal ini tidak dapat cukup ditekankan karena keracunan karbon monoksida tetap menjadi salah satu penyebab kematian paling umum di daerah yang terkena dampak badai karena orang cenderung tidak memikirkannya sampai semuanya sudah terlambat.

Pipa knalpot biasanya terbuat dari besi cor, besi tempa, atau baja. Ini harus berdiri sendiri dan tidak boleh didukung oleh mesin generator. Pipa knalpot biasanya dipasang pada mesin menggunakan konektor fleksibel untuk meminimalkan getaran dan mencegah kerusakan pada sistem pembuangan generator. Pipa knalpot berakhir di luar ruangan dan menjauhi pintu, jendela, dan bukaan lain ke rumah atau gedung. Anda harus memastikan bahwa sistem pembuangan generator Anda tidak terhubung dengan peralatan lain. Anda juga harus berkonsultasi dengan peraturan kota setempat untuk menentukan apakah pengoperasian generator Anda perlu mendapatkan persetujuan dari otoritas setempat untuk memastikan Anda mematuhi undang-undang setempat untuk melindungi dari denda dan hukuman lainnya.

Sistem Pelumasan

Karena generator terdiri dari bagian-bagian yang bergerak di dalam mesinnya, generator memerlukan pelumasan untuk memastikan ketahanan dan kelancaran pengoperasian untuk jangka waktu yang lama. Mesin generator dilumasi oleh oli yang disimpan dalam pompa. Anda harus memeriksa level oli pelumas setiap 8 jam pengoperasian generator. Anda juga harus memeriksa kebocoran pelumas dan mengganti oli pelumas setiap 500 jam pengoperasian generator.

Pengisi baterai

Fungsi steart generator dioperasikan dengan baterai. Pengisi daya baterai menjaga baterai generator tetap terisi dengan memasoknya dengan tegangan ‘float’ yang tepat. Jika tegangan float sangat rendah, daya baterai akan tetap rendah. Jika tegangan float sangat tinggi, maka akan memperpendek umur baterai. Pengisi baterai biasanya terbuat dari stainless steel untuk mencegah korosi. Mereka juga sepenuhnya otomatis dan tidak memerlukan penyesuaian apa pun untuk dibuat atau setelan apa pun diubah. Tegangan keluaran DC dari pengisi daya baterai diatur pada 2,33 Volt per sel, yang merupakan tegangan pelampung yang tepat untuk baterai asam timbal. Pengisi daya baterai memiliki keluaran tegangan DC terisolasi yang mengganggu fungsi normal generator.

Panel Kontrol

Ini adalah antarmuka pengguna generator dan berisi ketentuan untuk outlet listrik dan kontrol. Artikel berikut memberikan rincian lebih lanjut mengenai panel kontrol generator. Pabrikan yang berbeda memiliki beragam fitur untuk ditawarkan di panel kontrol unit mereka. Beberapa di antaranya disebutkan di bawah ini.

(a) Start dan matikan listrik – Panel kontrol start otomatis secara otomatis memulai generator Anda selama pemadaman listrik, memantau generator saat beroperasi, dan secara otomatis mematikan unit saat tidak lagi diperlukan.

(b) Pengukur mesin – Pengukur yang berbeda menunjukkan parameter penting seperti tekanan oli, suhu cairan pendingin, tegangan baterai, kecepatan putaran mesin, dan durasi operasi. Pengukuran dan pemantauan konstan dari parameter ini memungkinkan penghentian generator secara internal ketika salah satu dari parameter ini melewati level ambang masing-masing.

(c) Pengukur generator – Panel kontrol juga memiliki pengukur untuk mengukur arus dan tegangan keluaran, dan frekuensi pengoperasian.

(d) Kontrol lain – Sakelar pemilih fase, sakelar frekuensi, dan sakelar kontrol mesin (mode manual, mode otomatis).

Perakitan / Rangka Utama

Semua generator, portabel atau stasioner, memiliki rumah khusus yang menyediakan penyangga dasar struktural. Bingkai juga memungkinkan yang dihasilkan dibumikan untuk keamanan.

Info

Bagaimana cara kerja Genset?