analisa vibrasi turbine-generator unit 1 pltu amurang 2x25mw

ANALISA VIBRASI TURBIN-GENERATOR

UNIT 1 PLTU AMURANG 2X25MWPROGRAM CSR PJBS –ITS

PERIODE 27 JULI-27 AGUSTUS 2015

STEAM TURBINE FUNDAMENTAL

Narrowing Steam PathNarrowing

Steam Path

Reaction Turbines

Impulse Turbines

Reaction – Impulse Comparison

SPESIFIKASI TEKNIK TURBIN PLTU AMURANG 2 X 25 MW

MERK : QINGDAO JIENENG

OUTPUT : 25000 KW

SPEED TURBINE : 3000 r/min

SPEED OF GENERATOR : 3000 r/min

MAIN STEAM PRESSURE : 8.83 MPA

MAIN STEAM TEMPERATURE : 535 Celcius

CRITICAL SPEED : 1677 RPM

SPESIFIKASI TEKNIKGENERATOR PLTU AMURANG 2 X 25 MW

MERK : Shandong Jinan

OUTPUT : 50 HZ

SPEED OF GENERATOR : 3000 r/min

RATED-VOLTAGE : 10500 V

RATED-CURRENT : 1718 A

EXCITATION CURRENT : 351 A

DASAR TEORI

1 SIKLUS

2 SIKLUS

VIBRATION CHARACTERISTICSAMPLITUDO

Vibration Displacement Vibration Velocity Vibration Acceleration

Amplitude Units in Metric Amplitude Units in Imperial

VIBRATION CHARACTERISTICSFREKUENSI

METODE PENGUKURAN

RADIAL

AXIAL

Front Bearing Rear Bearing

METODE PENGUKURAN

STANDAR PENGUKURAN

Vibration on severity ISO 10816-2

ANALISA VIBRASI

Velocity Tranducer

Accelerometer tranducer

Non-contact pick up

DATA ANALYSIS AND INTERPRETATION

ANALISA VIBRASI FFT

DATA ANALYSIS AND INTERPRETATION

UNBALANCE

Komponen mesin yang tak-seimbang memiliki “Heavy Spot” yang pada saat diputar akan membangkitkan gaya berulang

DATA ANALYSIS AND INTERPRETATION

MISALIGNMENT Komponen mesin yang tak-sesumbu (misaligned) menyebabkan momen tekuk (bending moments yang mana saat diputar akan membangkitkan gaya berulang pada mesin. Ketaksumbuan sering disebabkan oleh perakitan tak-akurat, lantai tak rata, ekspansi termal, distorsi akibat torsi pengencangan dan pemasangan kopling tidak benar.

DATA ANALYSIS AND INTERPRETATION

UNBALANCE

Komponen mesin yang tak-seimbang memiliki “Heavy Spot” yang pada saat diputar akan membangkitkan gaya berulang

DATA ANALYSIS AND INTERPRETATION

BENT SHAFT

DATA ANALYSIS AND INTERPRETATION

MECHANICAL LOOSENESS

METODOLOGI PENELITIAN

START

Penentuan setting pengukuran

Pengambilan Data Vibrasi

Trending data

Perbandingan Data sebelumnya

Analisa data & Intepretasi

Kesimpulan

Rekomendasi

FINISH

RECORD DATA VIBRASI TRENDING DATA VIBRASI BEARING 4 PERIODE JANUARI –JUNI 2015

RECORD DATA VIBRASI TRENDING DATA VIBRASI TIAP BEARING PERIODE 27 JUNI – 2 JULI 2015

No. BearingPengukuran Vibrasi mm/sec Peak

REFERENSI

batasan ISO

10816-2

10 MW 11 MW 12 MW 13 MW 15 MW  

#1 Brg (H) 1.903 2.023 2.151 2.397 2.602 16,764

#1 Brg (V) 1.255 1.403 1.161 1.111 1.178 16,764

#1 Brg (A) 2.820 2.587 2.389 2.339 1.872 16,764

#2 Brg (H) 5.598 5.368 5.845 5.886 5.555 16,764

#2 Brg (V) 3.211 3.482 3.680 3.355 3.701 16,764

#2 Brg (A) 7.571 7.466 7.508 7.274 6.711 16,764

#3 Brg (H) 2.348 3.615 3.471 3.471 2.389 16,764

#3 Brg (V) 4.095 4.329 4.283 4.255 4.133 16,764

#3 Brg (A) 6.173 8.035 8.873 8.944 5.570 16,764

#4 Brg (H) 5.004 7.360 7.487 4.628 3.796 16,764

#4 Brg (V) 6.472 7.776 7.208 5.899 7.612 16,764

#4 Brg (A) 36.47 38.23 40.15 40.90 51.97 16,764

RECORD DATA VIBRASI TRENDING DATA VIBRASI TIAP BEARING PERIODE 27 JUNI – 2 JULI 2015

RECORD DATA VIBRASI DATA & ANALISA SPECTRUM BEARING 4

BEARING 4H

U01 - TURBIN-GENERATOR 1TG01 -G2H Generator Outboard X Radial

Route Spectrum 27-Jun-15 08:48:07

OVRALL= 3.80 V-DG PK = 3.78 LOAD = 100.0 RPM = 3000. RPS = 50.00

0 400 800 1200 1600

0

0.3

0.6

0.9

1.2

1.5

1.8

2.1

2.4

2.7

3.0

3.3

Frequency in Hz

PK V

elocit

y in

mm

/Sec

BEARING 4V

U01 - TURBIN-GENERATOR 1TG01 -G2V Generator Outboard Y Radial

Route Spectrum 27-Jun-15 08:48:27

OVRALL= 7.61 V-DG PK = 7.57 LOAD = 100.0 RPM = 3000. RPS = 50.00

0 400 800 1200 1600

0

2

4

6

8

10

Frequency in Hz

PK V

elocit

y in

mm

/Sec

U01 - TURBIN-GENERATOR 1TG01 -G2A Generator Outboard Axial

Route Spectrum 27-Jun-15 08:49:10

OVRALL= 51.97 V-DG PK = 51.61 LOAD = 100.0 RPM = 3000. RPS = 50.00

0 400 800 1200 1600

0

10

20

30

40

50

60

70

Frequency in Hz

PK V

elocit

y in

mm

/Sec

BEARING 4A

RECORD DATA VIBRASI DATA & ANALISA SPECTRUM BEARING 4

BEARING 4 VERTIKAL BEARING 4 HORIZONTAL

BEARING 4 AKSIAL

RECORD DATA VIBRASI DATA & ANALISA TIME WAVEFORM BEARING 4

BEARING 4H BEARING 4V

2 siklus per rev

RECORD DATA VIBRASI DATA & ANALISA ORBIT BEARING 4

U01 - TURBIN-GENERATOR 1TG01 - PTS=G2H G2V

Orbit Display 27-Jun-15 16:30:10

RMSX= .1926 RMSY= .2541 LOAD = 100.0 RPM = 3000. RPS = 50.00

-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 -0.0 0.2 0.4 0.6 0.8

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

-0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

G2H in G-s

G2V

in G

-s

Pola lissajous Heavy Rubbing

PROSES OVERHOUL BEARING 3 & BEARING 4

PROSES OVERHOUL BEARING 3 & BEARING 4

BEARING 4 GENERATOR SISI REAR BEARING 3 GENERATOR SISI FRONT

PROSES OVERHOUL BEARING 3 & BEARING 4

HEAVY RUBBING PADA LAPISAN BABIT BEARING 3 GENERATOR

KONTAK CEK PADA RUMAH BEARING 4 TERHADAP SEPATU BEARING

HEAVY RUBBING

PROSES OVERHOUL BEARING 3 & BEARING 4 PENGUKURAN PEDESTAL TURBIN-GENERATOR

KRONOLOGI VIBRASI SETELAH OVERHOUL

TRENDING DATA VIBRASI PENGUKURAN 11 AGUSTUS – 21 AGUSTUS 2015

Dominan vibrasi 1 x RPM

Spectrum & Time Waveform Bearing 4 Spectrum & Time Waveform Bearing 3

TRENDING DATA VIBRASI PENGUKURAN 11 AGUSTUS – 21 AGUSTUS 2015

500 1000 1500 2500 3000

0

50

100

150

200

250

300

32.4

270

29.6

130

Arah X

arah Y

Turbine RPM

vibr

ation

am

plitu

de (μ

m)

( Grafik trending vibrasi bearing 4)

12 Agustus 2015, 23:27-00:05

500 1000 1500 25000

50

100

150

200

250

32.8

222

23.6

99Arah X Arah Y

Turbine RPM

vibr

ation

am

plitu

de μ

m

Grafik trending vibrasi bearing no :3

(12 Agustus 2015 ,23:27-00:05)

TRENDING DATA VIBRASI PENGUKURAN 11 AGUSTUS – 21 AGUSTUS 2015

( Grafik trending vibrasi bearing 4)

12 Agustus 2015, 03:27-04:05

Grafik trending vibrasi bearing no :3

(12 Agustus 2015 ,03:27-04:05)

500 1000 1500 2500 3000

0

50

100

150

200

250

300

32.4

270

29.6

130

Arah X

arah Y

Turbine RPM

vibr

ation

am

plitu

de (μ

m)

500 1000 1500 25000

50

100

150

200

250

32.8

222

23.6

99

Axis Title

Axis

Titl

e

PROSES BALANCING

KESIMPULAN

• Nilai overall vibrasi pada bearing 1, 2, dan 3 masih dalam batas normal, kecuali bearing 4 generator rear sisi axial, dengan nilai vibrasi tertinggi pada 51,97 mm/sec peak pada pengukuran 27 juni 2015 dengan variasi beban 15 MW,dan 44,90mm/sec pada pengukuran 2 juli 2015 dengan variasi beban 14,7 MW

• Berdasarkan standard ISO 10816-2 ,vibrasi bearing 4 arah axial sudah berada pada zona D,dimana vibrasi yang terjadi dalam katagori berbahaya dan dapat mengakibatkan kerusakan lebih lanjut.

• Pada analisa orbit menunjukkan pola yang menyerupai angka 8 (Pola Lissajous) yang mengindikasikan terjadinya overclearence dan rubbing pada bearing 4

• Vibrasi tinggi kembali terjadi pada turbine pada tanggal 11 Agustu -12 agustus 2015 pada masa rolling turbine, proyek pemulihan unit 1. Nilai vibrasi diambil dari CCR pada mode amplitudo displacement. Trend nilai vibrasi cenderung selalu meningkat ketika RPM turbine dinaikkan dari 1000 RPM menuju 2500 RPM dan akhirnya turbine trip dengan indikasi system proteksi vibrasi tinggi bekerja pada bearing no:3 dan no:4 .

• Dari analisa spectrum dan timewaveform pada tanggal 21 agustus, terlihat munculnya frekuensi dominan pada 1X RPM dan sinuoidal wave pada 1x cycle. Hal itu mengindikasikan telah terjadinya unbalance pada Turbine- Generator.