Sistem Eksitasi pada Generator Listrik

KOMPAS.com- Sistem eksitasi adalah sistem pasokan listrik DC sebagai penguatan pada generator listrik atau sebagai pembangkit medan magnet.

Sehingga suatu generator dapat menghasilkan energi listrik dengan besar tegangan keluaran generator bergantung pada besar arus eksitasinya.

Sistem eksitasi merupakan sistem yang vital pada proses pembangkitan listrik dan pada perkembangannya.

Sistem eksitasi pada generator listrik ini dapat dibedakan menjadi 2 macam yaitu:

Baca juga: Generator Listrik: Pengertian dan Jenisnya

Sistem eksitasi menggunakan sikat (brush excitation)

Pada sistem ini, sumber tenaga listriknya berasal dari generator arus searah (DC) atau generator arus bolak balik (AC) yang disearahkan terlebih dahulu menggunakan rectifier.

Prinsip kerja sistem eksitasi dengan sikat adalah:

• Generator penguat yang pertama adalah generator arus searah hubungan shunt yang menghasikan arus penguat bagi generator penguat kedua.
• Generator penguat (exciter) untuk generator sinkron merupakan generator utama yang diambil dayanya.
• Pengaturan tegangan pada generator utama dilakukan dengan mengatur besarnya arus eksitasi (arus penguatan). 
• Potensiometer ini mengatur arus eksitasi generator pertama dan generator penguat kedua menghasilkan arus eksitasi generator utama. Dengan cara ini eksitasi yang diatur tidak terlalu besar nilainya sehingga kerugian daya pada potensiometer tidak terlalu besar.
• PMT arus eksitasi generator utama harus dilengkapi tahanan yang menampung energi medan magnet generator utama.
• Slip ring digunakan untuk menyalurkan arus dari generator penguat pertama ke medan penguat generator penguat kedua. Nilai arus eksitasi kecil sehingga penggunaan slip ring tidak menimbulkan masalah.
• Pengaturan besarnya arus eksitasi generator utama dilakukan dengan pengaturan tegangan otomatis supaya nilai tegangan klem generator konstan.
• Pengaturan tegangan otomatis ini pada awalnya berdasarkan prinsip mekanis, tetapi sekarang sudah menjadi elektronik menggunakan automatic voltage regulator (AVR)

Sistem eksitasi tanpa sikat

Perkembangan sistem eksitasi pada generator sinkron dengan sistem eksitasi tanpa sikat, karena sikat dapat menimbulkan loncatan api pada putaran tinggi.

Untuk menghilangkan sikat digunakan roda berputar yang dipasang pada jangkar.

Keuntungan sistem eksitasi tanpa sikat yaitu:

• Energi yang diperlukan untuk eksitasi diperoleh dari poros utama, sehingga keandalannya tinggi.
• Biaya perawatan berkurang karena pada sistem eksitasi tanpa sikat tidak terdapat sikat arang, komutator dan slip ring.
• Pada sistem eksitasi tanpa sikat tidak terjadi kerusakan isolasi karena melekatnya debu karbon pada farnish akibat sikat arang.
• Mengurangi kerusakan akibat udara buruk sebab semua peralatan ditempatkan pada ruang tertutup.
• Selama operasi tidak diperlukan pengganti sikat arang, sehingga meningkatkan keandalan operasi dapat berlangsung terus pada waktu yang lama.
• Pemutus medan generator, field generator dan bus exciter atau kabel tidak diperlukan lagi.
• Biaya pondasi berkurang, sebab aliran udara dan bus exciter atau kabel tidak memerlukan pondasi.

Baca juga: Generator Listrik: Penemuan Michael Faraday yang Mengubah Dunia

Prinsip kerja sistem eksitasi tanpa sikat

Generator penguat pertama disebut pilot exciter dan generator penguat kedua disebut main exciter.

Main exciter adalah generator arus bolak-balik dengan kutub pada statornya.

Rotor menghasilkan arus bolak-balik disearahkan dengan roda yang berputar pada poros main exciter.

Arus searah yang dihasilkan oleh roda berputar menjadi arus eksitasi generator utama.

Pilot exciter pada generator arus bolak-balik dengan rotor berupa kutub magnet permanen yang berputar menginduksi pada lilitan stator.

Referensi:

• Marsudi, Djiteng. 2005. Pembangkit Energi Listrik. Jakarta: Erlangga. 
• Pratama, Rizki Wahyu, dll. 2023. Program untuk Sistem Kendali Tenaga Listrik. Padang: Andalas University Press.