## SINERGI Polmed : JURNAL ILMIAH TEKNIK MESIN
Homepage jurnal: http://ojs.polmed.ac.id/index.php/Sinergi/index
PERAWATAN  TURBIN  SEBELUM  DAN  SESUDAH  COMBUSTION

## INSPECTION DI PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK GAS
Nabilah Mahfuzah a* , Semilir Tara Difpa a , Husin Ibrahim b
a Program Studi  Teknik  Konversi  Energi,  Jurusan  Teknik Mesin,  Politeknik  Negeri  Medan, Jl.  Almamater  No.1,  Padang  Bulan, Kec. Medan Baru, Kota Medan, Sumatera Utara 2015, Indonesia
b Program Studi Teknologi Rekayasa Energi Terbarukan, Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan, Jl. Almamater No.1, Padang Bulan, Kec. Medan Baru, Kota Medan, Sumatera Utara 2015, Indonesia *Corresponding authors at: E-mail: nabilahmahfuzah@students.polmed.ac.id (N. Mahfuzah) Tel.: ++62 812-6287-9052
I N F O A R T I K E L
Riwayat artikel: Diajukan pada 01 Oktober 2023 Direvisi pada 13 November 2023 Disetujui pada 13 Desember 2023 Tersedia daring pada 02 Maret 2024
Kata kunci: Combustion inspection, overhaul, nozel, turbin gas, efisiensi.
Keywords: Combustion inspection, overhaul, nozlee turbine gas, efficiency
A B S T R A K
PT  PLN  Nusantara Power PLTG  Glugur  merupakan  perusahaan  listrik  negara  yang memiliki pembangkit listrik tenaga gas unit Jhon Brown Engineering. Penggunaan unit dalam  jangka  panjang  dan  dilakukan  terus  menerus  akan  menyebabkan  penurunan efisiensi  kinerja  unit  tersebut.  Maka  dari  itu  dibutuhkan  pemeliharaan  dan  perbaikan terhadap unit agar unit kembali ke efisiensi kinerja normal.  Pada unit turbin gas Jhon Brown  Engineering ini  dilakukan  kegiatan overhaul salah  satunya  yaitu combustion inspection.  Combustion  inspection yang  dilakukan  adalah  pengecekan  terhadap combuster. Perawatan  yang  dilakukan  adalah  pembersihan  dan  perbaikan  yang dilakukan  adalah penggantian  (roll  in  dan  roll  out )  pada  pipa Nozzle,  nozzle gas  dan minyak, combuster, transition piece, manhole, dan ignitor. Daya yang dihasilkan turbin mengalami kenaikan sebesar 25912,16 Kj/s. Data ini merupakan data dengan nilai yang tertinggi  apabila  dibandingkan  dengan  daya  konsumsi  bahan  bakar.  Konsumsi  bahan bakar mengalami penurunan sebesar 0,0196 kg/kWh.
A B S T R A C T
In addition to being a state-owned electricity utility, PT PLN Nusantara Power PLTG Glugur is also the owner of a gas power plant unit created by Jhon Brown Engineering. Using the unit for an extended period of time and in a continuous manner will result in a deterioration in the device's performance efficiency. In order for the unit to recover to its  usual  level  of  performance  efficiency,  necessary  maintenance  and  repairs  are required  to be performed on  the unit.  Overhaul activities  were  carried  out at the gas turbine unit owned and operated by Jhon Brown Engineering. One of the activities that was carried out was a combustion inspection. An examination of the combuster is part of the combustion inspection that is carried out. Cleaning and repairs are performed on the  nozzle  pipe, gas  and  oil  nozzle,  combuster,  transition  piece, manhole and  ignitor. The maintenance that is performed includes cleaning, and the repairs that are performed include replacement (roll in and roll out work). A 25912.16 kJ/s increase was observed in the power that was generated by the turbine. This data is the data that has the largest value  when  compared  to  the  power  consumption  during  fuel  use.  The  amount  of  fuel consumed dropped by 0.0196 kg/kWh .

## 1. PENGANTAR
Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) merupakan sebuah pembangkit listrik yang menggunakan  peralatan atau mesin turbin gas sebagai  penggerak  generatornya.  Turbin  gas  dirancang  dan  dibuat  dengan  prinsip  kerja  yang  sederhana  dimana  energi  panas  yang dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar diubah menjadi energi mekanis dan selanjutnya diubah menjadi energi listik atau energi lainnya sesuai dengan kebutuhannya (Leda, 2010). PLTG atau turbin gas merupakan mesin dengan proses  pembakaran dalam (internal combustion). Bahan  bakar  berupa  minyak  dibakar di  dalam  ruang  pembakaran (combustor). Udara  bertekanan  dan  bahan  bakar  secara bersamaan disemprotkan ke ruang pembakaran untuk melakukan proses pembakaran. Gas panas ini berfungsi sebagai fluida kerja yang memutar roda turbin bersudu yang terkopel dengan generator sinkron kemudian mengubah energi mekanis menjadi energi listrik (Leda, 2010).
Pembangkit listrik tenaga gas di Indonesia salah satunya berada di Glugur. Turbin gas beroperasi pada suhu yang sangat tinggi untuk jangka  waktu  yang  sangat  lama,  dengan kondisi  tersebut, kinerja  turbin  gas  akan terus  menurun. Untuk  menjaga  kestabilitas  peralatan turbin  gas  perlu  dilakukan  perawatan  secara  maksimal  yaitu  dengan  melakukan preventive  maintenance,  predictive  maintenance dan overhaul . Tiga hal ini dapat didekati dan dihitung dengan pengujian efesiensi gas dan riwayat proses pemeliharaan yang telah dan akan dilakukan.  Untuk  menjaga  kestabilan  pembangkit  listrik,  maka  pemeliharaan  harus  bersifat  preventif,  prediktif  dan  menyeluruh  untuk mengetahui kondisi engine sebenarnya.
Umumnya proses pembangkitan listrik di PLTG adalah menggunakan siklus yaitu siklus brayton untuk PLTG. Berdasarkan observasi yang  dilakukan  di  Unit  Layanan  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Gas  (PLTG)  Glugur,  maka  penulis  mengambil  topik  “Analisis  Kinerja Combustion Inspection di PLTG Glugur”. Alasan dipilihnya judul ini adalah untuk mengetahui kinerja turbin gas yang pada PLTG Glugur sebelum dan sesudah dilakukan combustion inspection . Proses combustion inspection merupakan bagian dari pemeliharaan untuk menjaga kinerja turbin PLTG agar tetap stabil pada daya maksimumnya.

## 1.1. Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)
Pembangkit  Listrik Tenaga  Gas  (PLTG)  adalah  salah  satu  jenis pembangkit  listrik yang  menggunakan  turbin  sebagai  penggerak utama dan gas sebagai fluida kerjanya. Turbin gas adalah sebuah mesin yang menggunakan gas panas hasil pembakaran bahan bakar dan udara bertekanan tinggi untuk menggerakkan turbin. Turbin gas bekerja dengan mengubah energi kinetik dari gas dengan tekanan tinggi menjadi  energi  mekanik  yang  akan  memutar  sudu-sudu  yang  terdapat  pada  turbin. Turbin  dirancang  pada  poros  yang  sejajar  dengan generator, sehingga akibat perputaran poros menimbulkan energi mekanik yang akan diubah menjadi energi listrik (Matius, 2015).
Pada proses pembakaran membutuhkan tiga unsur utama, yaitu: udara, bahan bakar, dan panas. Bahan bakar untuk PLTG tidak harus selalu berbentuk gas, namun juga bisa berbentuk liquid. Bahan bakar tersebut terkadang mengandung unsur kimia yang bersifat korosif, sehingga dapat merusak material komponen turbin gas. Temperatur pembakaran yang lebih tinggi akan menghasilkan efisiensi yang tinggi juga.  Faktor  yang  membatasi  tingginya  temperatur  pada  PLTG  adalah  kemampuan  material  yang    membentuk  komponen  turbin  gas tersebut. Maka jenis material yang digunakan pada komponen turbin gas haruslah tahan korosi dan tahan menghadapi temperatur yang tinggi

## 1.2. Prinsip Kerja PLTG
Turbin gas pada PLTG berfungsi untuk mengubah energi yang terkandung di dalam bahan bakar menjadi mekanis. Fluida kerja untuk memutar turbin gas adalah gas panas yang diperoleh dari proses pembakaran. Proses pembakaran memerlukan tiga unsur utama yaitu:
a) Bahan Bakar
b) Udara
c) Panas
Dalam proses pembakaran ini bahan bakar disuplai oleh pompa bahan bakar (fuel oil pump) apabila digunakan bahan bakar minyak, atau  oleh  kompresor  gas  apabila  menggunakan  bahan  bakar  gas  alam  (Moran,  2012).  Pada  umumnya  kompresor  gas  disediakan  oleh pemasok gas tersebut. Udara untuk pembakaran diperoleh dari kompresor utama, sedangkan panas untuk awal pembakaran dihasilkan oleh ignitor (busi). Proses pembakaran dilaksanakan didalam combustion chamber (ruang bakar). Energi mekanis yang dihasilkan oleh turbin gas digunakan untuk memutar generator listrik, sehingga diperoleh energi listrik. Tentu saja untuk dapat berjalannya operasi PLTG dengan baik perlu dilengkapi dengan alat-alat bantu, kontrol, instrumentasi, proteksi, dan sebagainya (Marsudi, 2011).
Udara masuk ke kompresor dinaikkan tekanannya menjadi kira-kira 13 kg/cm 2 kemudian udara tersebut dialirkan ke ruang bakar. Dalam ruang bakar, udara bertekanan 13 kg/cm 2 ini dicampur dengan bahan bakar dan dibakar. Apabila digunakan bahan bakar gas (BBG), maka gas dapat langsung dicampur dengan udara untuk dibakar, tetapi apabila digunakan bahan bakar minya (BBM), maka BBM ini harus dijadikan kabut terlebih dahulu kemudian baru dicampur dengan udara untuk dibakar. Teknik mencampur bahan bakar dengan udara dalam ruang bakar sangat mempengaruhi efisiensi pembakaran Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1 berikut ini :

## Gambar 1: Prinsip kerja PLTG
Selain masalah pendinginan, operasi turbin gas yang menggunakan gas hasil pembakaran dengan suhu sekitar 1.300 0 C memberi risiko korosi suhu tinggi, yaitu bereaksinya logam kalium, vanadium, dan natrium yang terkandung dalambahan bakar dengan bagian- bagian turbin seperti sudu dan saluran gas panas (hot gas path). Oleh karena itu, bahan bakar yang digunakan tidak boleh mengandung logam-logam tersebut di atas melebihi batas tertentu (Marsudi, 2011). Pada umunya, pabrik pembuat turbin gas mensyaratkan bahan bakar dengan kandungan logam kalium, vanadium, dan natrium tidak boleh melampaui 1 part per million (ppm). Di Indonesia, BBM yang bisa memenuhi syarat ini hanya minyak Solar, high speed diesel oil , atau yang sering disebut minyak HSD yang disediakan oleh PERTAMINA. Sedangkan BBG umumnya dapat memeuhi syarat tersebut (Marsudi, 2011).

## 1.3. Komponen- Komponen PLTG
a) Kompressor
Kompresor  mengambil udara atmosfer dan merubahnya menjadi udara bertekanantinggi untuk membantu proses pembakaran di ruang bakar. Kompresor terdiri dari intake air filter , Inlet Guade Van (IGV), sudu-sudu tetap dan sudu-sudu jalan yang berjumlah 19 stages .  Adapun  fungsinya  untuk  menarik  udara  luar  masuk  ke  ruang  bakar  sebagai  proses  pembakaran  dan  media  pendingin.
Kompresor berfungsi untuk mengompresikan udara yang berasal dari air inlet untuk proses pembakaran bahan bakar di dalam ruang bakar (Aeroengineering, 2016).

## b) Ruang Bakar ( Combustion Chamber )
Pada ruang bakar terjadi proses pembakaran antara bahan bakar dengan fluida kerja yang berupa udara bertekanan tinggi dan bertemperatur  tinggi  dan  bertemperatur  tinggi.  Perubahan  energi  kimia  ke  energi  panas.  Hasil  pembakaran  ini  berupa  kalor  yang diubah menjadi energi kinetik. Fungsi dari keseluruhan sistem adalah untuk mensuplai energi panas ke siklus turbin combustion liner berbentuk  silinder  yang  terdiri  dari  segmen-segmen  berlubang  (Purwanto,  2012).  Lubang-lubang  ini  yang  berfungsi  sebagai mengalirkan udara sekunder sekaligus sebagai pendingin dinding dan gas yang dihasilkan pembakaran kedalam combustion linier inilah dialirkan udara aliran menjadi turbulen combustion linier disambungkan dengan transition piece yang mengarahkan aliran gas panas ke noozle turbin Berikut ini adalah bagian-bagian dari ruang bakar (Wheelen, dkk, 2012).
c) Turbin Gas
Turbin  merupakan  tempat  terjadinya  konversi  energi  kinetik  menjadi  energi  mekanik  yang  digunakan  sebagai  penggerak kompresor dan perlengkapan lainnya. 60% dari daya turbin akan digunakan untuk memutar kompresor dan sisanya digunakan untuk menggerakkan generator. Turbin gas memiliki rasio kompresi 0,5 sehingga efisiensi yang dihasilkan adalah efisiensi yang paling baik diantara mesin-mesin pembakaran dalam yang lain (Aldium, 2018). Tidak salah apabila turbin jenis ini adalah yang paling banyak digunakan di berbagai kebutuhan termasuk untuk pembangkit listrik. Turbin yang paling sederhana terdiri dari bagian yang berputar atau sering disebut rotor, yang terdiri dari sebuah poros atau shaft dengan sudu-sudu atau blade yang terpasang pada poros tersebut. Rotor tersebut berputar akibat dari tumbukan aliran fluida atau berputar sebagai reaksi dari aliran fluida tersebut (Sunarwa, 2016). Berdasarkan putaran rotor itulah turbin terbagi atas 2 jenis yaitu:
1) Turbin  Impuls Turbin ini  merubah  aarah dari  aliran  fluida  berkecepatan  tinggi  menghasilkan  putaran  impuls dari  turbin  dan penurunan energi kinetik dari aliran fluida. Tidak ada perubahan tekanan yang terjadi pada fluida, dan penurunan tekanan terjadi pada nozzle
2) Turbin Reaksi Turbin ini menghasilkan torsi dengan menggunakan tekanan atau massa fluida. Tekanan dari fluida berubah pada saat melewati sudu rotor. Pada turbin jenis ini diperlukan semacam sudu pada casing untuk mengontrol fluida kerja seperti yang bekerja pada turbin tipe multistage atau turbin ini harus terendam penuh pada fluida kerja.

## 1.4. Combustion Inspection
Inspeksi ini diperlukan untuk mengganti fuel nozzles dan mengecek combustion liners transition pieces dan crossfire tubes . karena jika di operasikan gas turbin dengan sistem pembakaran yang buruk dapat menyebabkan bagian bagian dibagian hilir (downstream) seperti turbine nozzles dan buckets umurnya jauh lebih pendek. Part-part sistem pembakaran tersebut juga didesain merupakan part yang pertama kali harus diganti atau direpair . Inspeksi visual terhadap leading edge dari tiap-tiap (partition) turbine nozzle stage 1 dan buckets-nya untuk mengetahui  adanya  keausan (wear) atau  kerusakan  part-part  ini.  Inspeksi  ini  juga  akan  membantu  menentukan  jadwal hot  gas  path inspection.combustion liners, transition pieces, crossfire tubes, dan fuel nozzles harus dilepas dan diganti dengan liners baru atau repairing. Prosedur ini akan mengurangi downtime menjadi minimum liners, transition pieces, crossfire tubes dan fuel nozzles yang sudah dilepas dapat dibersihkan, diinspeksi, dan diperbaiki kemudian. (Pusdiklat, 2017). Combustion inspection lebih sering dilakukan daripada 2 mayor inspection dan hot gas path inspection karena combustion section harus bisa menjaga putaran turbin selalu konstan 5100 rpm, dengan cara melakukan perawatan yaitu dengan menambah atau mengurangi penyediaan bahan bakar (Rashid, 2011).
Pelaksanaan combustion  inspection pada  4  kenyataannya  lebih  cepat  selesainya  dari  pada  perencanaan  yang  ada.  Jika  dalam perencanaan dibutuhkan 14 hari, kenyataannnya bisa diselesaikan dalam durasi 12 hari. Kenyataan ini membuktikan bahwa pekerjaan akan bisa lebih cepat terselesaikan dengan perencanaan yang lebih baik lagi. Jika proses pelaksanaan lebih cepat maka shutdown akan lebih pendek dan kerugian waktu produksi dapat dikurangi (Ridzki, 2013). Proses pelaksanaan combustion inspection tentu mempunyai banyak sekali  risiko.  Pekerja  dituntut  untuk  dapat  menyelesaikan  pengerjaan  tepat  pada  waktu  yang  ditentukan  serta  mengutamakan  kualitas pengerjaan, sehingga perlu adanya pengendalian risiko untuk mengurangi kecelakaan kerja. Setiap pekerja harus mengetahui manajemen risiko pada pelaksanaan combustion inspection ini, agar mereka paham resiko apa saja yang mereka hadapi dari pekerjaan yang mereka lakukan dan cara mengendalikan risiko tersebut. (Aldium, 2018).
Adapun tahapan yang dilakukan saat pengerjaan combustion inspection adalah:
a) Disassembly
1) Melepas fuel gas & oil nozzle dan nozzle holder
2) Buka manhole turbin 3) Buka combustor shell (basket, cross flame, marman coupling)
4) Buka transition piece
5) Rubbing check
b) Inspection, Cleaning, dan Repair
1) Pembersihan fuel gas & oil nozzle
2) Visual inspection
3) Periksa vane segment
4) Roll in & roll out transition piece
5) Pembersihan dan pengecekan IGV
c) Assembly
1) Memasang transition piece & alignment
2) Memasang combustor basket
3) Memasang fuel gas & oil nozzle

## 2. METODE
Penelitian ini menggunakan metode kualitatif. Lokasi penelitian berada di Jl. K.L Yos Sudarso Lorong XII Glugur Kota, Medan Barat, Sumatera Utara. Pembangkit ini memakai unit Jhon Brown Enggineering dengan daya output 10 MW. Jhon Brown Enggineering telah identik dengan kualitas teknik dan layanan di industri tenaga listrik dengan kesuksesan lebih dari tiga puluh tahun dalam bidang teknik,
manufaktur, dan layanan pembangkit listrik turbin gas di seluruh dunia.  Teknik pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah kajian pustaka, observasi dan wawancara. Adapun data spesifikasi turbin gas PLTG Glugur terdapat pada tabel berikut:
Tabel 1: Spesifikasi Turbin Gas PLTG Glugur Pabrikan General Electric Type/model PG 5341 No pabrik GT 270 No.seri 226371 Daya terpasang base 19980 KW Daya terpasang peak 21600 KW Bahan bakar HSD Minyak pelumas DTE LIGHT Sistem kontrol Speed Tronic Tahun pembuatan 1973 Mulai beroperasi 15 Februari 1975 Tingkat/putaran 2/5100 RPM Tabel 2: Spesifikasi Kompresor PLTG Glugur Jenis Axial Flow Tingkat 17 Tingkat dengan IGV - Putaran 5100 RPM

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari segi pemeliharaan pada unit PLTG mempunyai interval waktu pemeliharaan yang cukup pendek, yaitu sekitar 4.000-5.000 jam operasi.  Mesin  yang  telah  beroperasi  selama  12.000  jam  maka  akan  dilakukan  pemeliharaan combustion  inspection yaitu  berupa pemeriksaan  pada  ruang  bakar  yaitu  melakukan  pemeriksaan  pada combuster .  Pemeliharaan  yang  dilakukan  adalah  pembersihan  atau penggantian ( roll in & roll out ) pada pipa nozzle, nozzle gas dan minyak, combuster, transition piece, manhole, dan igniter. Combustion Inspection adalah pemeliharaan yang dilakukan dalam waktu jangka pendek yang dilakukan untuk memeriksa bagian ruang bakar, transition piece dan cross fire tube. Komponen-komponen ini membutuhkan pemeriksaan secara berkala, karena kerja yang dilakukan oleh turbin secara terus menerus, sehingga sistem pembakaran yang buruk akan menyebabkan pendeknya umur dari komponen- komponen tersebut.

## 3.1 Performance Test
Tabel 3 adalah data performance test sheet turbin gas PLTG Glugur sebelum dilakukannya combustion inspection pada 16 Maret 2016.
Tabel 3: Data Perfomance Test Sebelum Combustion Inspection Deskripsi Satuan Data Ambient temperature ℃ 33,0 Compressor inlet temperature ℃ 33,0 Compressor outlet Temperature ℃ 333 Compressor outlet Pressure Bar 8,3 Calculation turbine outlet ℃ 503 Gas upstream pressure Bar 21,0 Gas downstream pressure Bar 16,0 Ghv BTU/SCF 1064,01 Gas flow rate MMSCF 1,147 Energy MMBTU 1220,83 Power output kW 100,000 Auxiliary power kW 120 Efficiency thermal % 27,95
Tabel 4 adalah data performance test sheet turbin gas PLTG Glugur sesudah dilakukannya Combustion Inspection pada 04 Mei 2016.
Tabel 4: Data Perfomance Test Sesudah Combustion Inspection
Deskripsi Satuan Data Ambient temperature ℃ 35,0 Compressor inlet temperature ℃ 35,0 Compressor outlet Temperature ℃ 330 Compressor outlet Pressure Bar 8,3
Calculation turbine outlet ℃ 330 Gas upstream pressure Bar 21,0 Gas downstream pressure Bar 16,0 Ghv BTU / SCF 1048,90 Gas flow rate MMSCF 1,112 Energy MMBTU 1166.56338 Power output kW 100.000 Auxiliary power kW 120 Efficiency thermal % 29,25

## 3.2 Perhitungan Kinerja Turbin Gas
Perhitungan Kinerja Turbin Gas sebelum combustion inspection pada 21 Maret 2016 di PLTG Glugur. Waktu yang dibutuhkan dalam combustion inspection adalah 14 hari. Akan tetapi pelaksanaan ini bisa saja berubah sesuai dengan kondisi yang ada di lapangan. Pada penelitian ini hanya membutuhkan 12 hari dalam melakukan combustion inspection.
1. Perhitungan daya yang dibutuhkan kompresor. Untuk menghitung 𝑊̇ kompresor kita menggunakan persamaan 1:
𝑊̇ kompresor = 𝑚̇ udara × ( ℎ 2 − ℎ 1 ) (1)
Persamaan memerlukan data 𝑚̇ udara yang dapat dihitung dari persamaan 2:
𝑚̇ udara = 𝐴 𝐹 ×   𝑚̇ 𝑏𝑏 (2)
Untuk mendapatkan harga 𝑚̇ bb maka dapat digunakan persamaan 3:
𝑚̇ bb =   Q 𝑏𝑏 ×   𝜌 𝑏𝑏
(3)
Berdasarkan data komposisi bahan bakar, didapatkan harga spesific gravity bahan bakar yaitu sebesar 0,60248 pada kondisi 14,7 psia. Massa jenis bahan bakar dapat dihitung dengan persamaan 4 sebagai berikut :
𝜌 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = 1,2 kg/m 3 pada 14,7 Psia
𝜌 𝑏𝑏 = 56 × 𝜌 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎
(4)
𝜌 𝑏𝑏 = 0,60248 × 1,2 kg/m 3 𝜌 𝑏𝑏 = 0,722976 kg/m 3
Dari hasil perhitungan massa jenis bahan bakar maka harga ṁ 𝑏𝑏 dapat dihitung melalui persamaan 5:
ṁ 𝑏𝑏 = 𝑄 𝑏𝑏 ×  𝜌 𝑏𝑏 (5)
ṁ 𝑏𝑏 = 32,23 𝑘𝑁𝑚 3 ℎ × 0,722976 𝑘𝑔 𝑚 3 × 1ℎ 3600 𝑠 × 1000
𝑘
ṁ 𝑏𝑏 = 6,4726 kg/s
Sementara  untuk perhitungan 𝑚̇ udara  dibutuhkan  harga air  fuel  ratio terlebih dahulu, perhitungan AFR  dapat  dihitung melalui persamaan 6 :
𝑊 𝐺𝑇 𝑛𝑒𝑡𝑡 = (𝑊 𝑇 −   𝑊 𝐶 ) − 𝑚𝑒𝑐ℎ𝑎𝑛𝑖𝑐𝑎𝑙 𝑙𝑜𝑠𝑠𝑒𝑠
(6)
𝑊 𝑔𝑒𝑛 ƞ 𝑔𝑒𝑛 = [(ṁ 𝑏𝑏 + ṁ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 ) × (ℎ 3 − ℎ 4 )] - (ṁ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 × (ℎ 2 − ℎ 1 )) 𝑚𝑒𝑐ℎ 𝑙𝑜𝑠𝑠
𝑊 𝑔𝑒𝑛 ƞ 𝑔𝑒𝑛 = [(1 + 𝐴 𝐹 ) ṁ 𝑏𝑏 ×   (ℎ 3 − ℎ 4 )] – ( 𝐴 𝐹 ) ṁ 𝑏𝑏 ×   (ℎ 2 − ℎ 1 ) − 𝑚𝑒𝑐ℎ 𝑙𝑜𝑠𝑠
𝐴 𝐹 = [ ( 𝑊𝑔𝑒𝑛 ƞ𝑔𝑒𝑛 ) + 𝑚𝑒𝑐ℎ 𝑙𝑜𝑠𝑠 − (ṁ 𝑏𝑏 × (ℎ 3 −ℎ 4 )) (ṁ 𝑏𝑏 × (ℎ 3 −ℎ 4 )) − (ṁ 𝑏𝑏 × (ℎ 2 −ℎ 1 )) ]
𝐴 𝐹 = 98110 𝑘𝐽 0,9875 + 1100 𝑘𝐽 𝑠 [ 6,4726 ×  (3123,26 – 1721,92 ) 6,4726 ×  (613,326 – 306,224 ) ]
𝐴 𝐹 = 10,4370
Sehingga ṁ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 :
ṁ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = 𝐴 𝐹 × ṁ 𝑏𝑏 ṁ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = 10,4370 × 6,4726
ṁ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = 67,55 kg/s
Sehingga 𝑊 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 dapat dihitung :
𝑊 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 = ṁ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 × (ℎ 2 −   ℎ 1 )
𝑊 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 = 67,55  × (613,326 −  306,224)
𝑊 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 = 20744,7401 𝑘𝐽 𝑘𝑔
2. Perhitungan daya yang dihasilkan turbin
Untuk menghitung daya turbin pada turbin gas dapat dihitung menggunakan persamaan 7:
𝑊 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛 = (ṁ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 +  ṁ 𝑏𝑏 ) ×   ℎ 3 −   ℎ 4 (7)
𝑊 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛 = (67,55 + 6,4726) × (3123,26 −  1721,92)
𝑊 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛 = 103730,83 𝑘𝐽 𝑠
3. Daya Netto
Daya  netto  adalah  selisih  antara  daya  yang  dihasilkan  turbin  dengan  daya  yang  dibutuhkan  kompresor.  Daya  netto selanjutkan digunakan untuk menentukan nilai effisiensi siklus persamaan 8. Sehingga nilai dari daya netto adalah : 𝑊 𝑛𝑒𝑡𝑡𝑜 = 𝑊 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛 −   𝑊 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 (8) 𝑊 𝑛𝑒𝑡𝑡𝑜 = 103730,83 − 20744,7401
𝑊 𝑛𝑒𝑡𝑡𝑜 = 82986,08 kJ/s
4. Specific Fuel Comsumption
Untuk mengihitung konsumsi bahan bakar dapat menggunakan persamaan 9 sebagai berikut :
SFC = ṁ 𝑏𝑏 𝑊 𝑛𝑒𝑡𝑡𝑜 (9) SFC = 6,4726 82986,08

## SFC = 0,07996 kg/kWh
5. Back Work Ratio
Back Work Ratio adalah nilai presentase kerja spesifik yang digunakan untuk menggerakan kompresor, yang dapat dihitung dengan persamaan 10 membagi daya kompresor dengan daya turbin seperti berikut:
BWR = 𝑊 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑊 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛 (10) BWR = 20744,7401 103730,83
BWR = 0,1999
6. Efisiensi Kompresor dengan persamaan 11
ƞ 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 = 𝑇 2𝑠 − 𝑇 1 𝑇 2 − 𝑇 1 × 100% (11)
ƞ 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 = 612,82 – 306 606 – 306 × 100%
ƞ 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 = 82,73 %
7. Efisiensi Turbin dengan persamaan 12
ƞ 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛 = 𝑇 3 − 𝑇 4 𝑇 3 − 𝑇 𝑢𝑠 × 100% (12)
ƞ 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛 = 1432,92 – 790 1432,92 – 715,46 × 100%
ƞ 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛 = 89,61 %
8. Kalor yang dihasilkan ruang bakar persamaan 13 Q in = LHV × ṁ 𝑏𝑏 (13)
Q in = 8815,67 × 6,4726
Q in = 57060,30 kJ/s
9. Efisiensi siklus persamaan 14 ƞ 𝑠𝑖𝑘𝑙𝑢𝑠 = 𝑊 𝑛𝑒𝑡𝑡𝑜 𝑄 𝑖𝑛 × 100%
(14)
ƞ 𝑠𝑖𝑘𝑙𝑢𝑠 = 82986,08 57060,30 × 100% ƞ 𝑠𝑖𝑘𝑙𝑢𝑠 = 14,54%
Perhitungan Kinerja Turbin Gas sesudah combustion inspection pada 21 Mei 2016 di PLTG Glugur.
1. Perhitungan daya yang dibutuhkan kompresor. Untuk menghitung 𝑊̇ kompresor kita menggunakan persamaan 15: 𝑊̇ kompresor = 𝑚̇ udara × ( ℎ 2 − ℎ 1 ) (15)
Persamaan memerlukan data 𝑚̇ udara yang dapat dihitung dari persamaan 16:
𝑚̇ udara = 𝐴 𝐹 ×   𝑚̇ 𝑏𝑏 (16)
Untuk mendapatkan harga 𝑚̇ bb maka dapat digunakan persamaan 17 :
𝑚̇ bb =   Q 𝑏𝑏 ×  𝜌 𝑏𝑏 (17)
Berdasarkan data komposisi bahan bakar, didapatkan harga spesific gravity bahan bakar yaitu sebesar 0,60248 pada kondisi 14,7 psia. Massa jenis bahan bakar dapat dihitung dengan persamaan 18:
𝜌 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = 1,2 kg/m 3 pada 14,7 Psia
𝜌 𝑏𝑏 = 56 × 𝜌 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎
(18)
𝜌 𝑏𝑏 = 0,60248 × 1,2 kg/m 3 𝜌 𝑏𝑏 = 0,722976 kg/m 3
Dari hasil perhitungan massa jenis bahan bakar maka harga ṁ 𝑏𝑏 dapat dihitung melalui persamaan 19:
ṁ 𝑏𝑏 = 𝑄 𝑏𝑏 ×  𝜌 𝑏𝑏 (19)
ṁ 𝑏𝑏 = 32,23 𝑘𝑁𝑚 3 ℎ × 0,722976 𝑘𝑔 𝑚 3 × 1ℎ 3600 𝑠 × 1000 𝑘
ṁ 𝑏𝑏 = 6,4726 kg/s
Sementara  untuk perhitungan 𝑚̇ udara  dibutuhkan  harga air  fuel  ratio terlebih dahulu, perhitungan AFR  dapat  dihitung melalui persamaan 20 :
𝑊 𝐺𝑇 𝑛𝑒𝑡𝑡 = (𝑊 𝑇 −   𝑊 𝐶 ) − 𝑚𝑒𝑐ℎ𝑎𝑛𝑖𝑐𝑎𝑙 𝑙𝑜𝑠𝑠𝑒𝑠
(20)
𝑊 𝑔𝑒𝑛 ƞ 𝑔𝑒𝑛 = [(ṁ 𝑏𝑏 + ṁ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 ) × (ℎ 3 − ℎ 4 )] - (ṁ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 × (ℎ 2 − ℎ 1 )) 𝑚𝑒𝑐ℎ 𝑙𝑜𝑠𝑠
𝑊 𝑔𝑒𝑛 ƞ 𝑔𝑒𝑛 = [(1 + 𝐴 𝐹 ) ṁ 𝑏𝑏 ×   (ℎ 3 − ℎ 4 )] – ( 𝐴 𝐹 ) ṁ 𝑏𝑏 ×   (ℎ 2 − ℎ 1 ) − 𝑚𝑒𝑐ℎ 𝑙𝑜𝑠𝑠
𝐴 𝐹 = [ ( 𝑊𝑔𝑒𝑛 ƞ𝑔𝑒𝑛 ) + 𝑚𝑒𝑐ℎ 𝑙𝑜𝑠𝑠 − (ṁ 𝑏𝑏 × (ℎ 3 −ℎ 4 )) (ṁ 𝑏𝑏 × (ℎ 3 −ℎ 4 )) − (ṁ 𝑏𝑏 × (ℎ 2 −ℎ 1 )) ]
𝐴 𝐹 = 98110 𝑘𝐽 0,9875 + 1100 𝑘𝐽 𝑠 [ 6,4726 ×  (3541,75 – 1802,57 ) 6,4726 ×  (636,58 – 308,232 ) ]
𝐴 𝐹 = 10,5177
Sehingga ṁ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 :
ṁ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = 𝐴 𝐹 × ṁ 𝑏𝑏
ṁ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = 10,5177 × 6,4726
ṁ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = 68,07 kg/s
Sehingga 𝑊 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 dapat dihitung :
𝑊 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 = ṁ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 × (ℎ 2 −   ℎ 1 )
𝑊 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 = 68,07  × (636,58 −  308,232)
𝑊 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 = 22350,64 𝑘𝐽 𝑘𝑔
2. Perhitungan daya yang dihasilkan turbin
Untuk menghitung daya turbin pada turbin gas dapat dihitung menggunakan persamaan 21 :
𝑊 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛 = (ṁ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 +  ṁ 𝑏𝑏 ) ×   ℎ 3 −   ℎ 4 (21)
𝑊 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛 = (68,07 + 6,4726) × (3541,75 −  1802,57)
𝑊 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛 = 129642,991 𝑘𝐽 𝑠
3. Daya Netto
Daya  netto  adalah  selisih  antara  daya  yang  dihasilkan  turbin  dengan  daya  yang  dibutuhkan  kompresor.  Daya  netto selanjutkan digunakan untuk menentukan nilai effisiensi siklus. Sehingga nilai dari daya netto dengan persamaan 22: 𝑊 𝑛𝑒𝑡𝑡𝑜 = 𝑊 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛 −   𝑊 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 (22) 𝑊 𝑛𝑒𝑡𝑡𝑜 = 129642,991 − 22350,64
𝑊 𝑛𝑒𝑡𝑡𝑜 = 107292,35 kJ/s

## 4. Specific Fuel Comsumption
Untuk mengihitung konsumsi bahan bakar dapat menggunakan persamaan 23 sebagai berikut :
SFC = ṁ 𝑏𝑏 𝑊 𝑛𝑒𝑡𝑡𝑜 (23) SFC = 6,4726 107292,351

## SFC = 0,0603 kg/kWh
5. Back Work Ratio
Back Work Ratio adalah nilai presentase kerja spesifik yang digunakan untuk menggerakan kompresor, yang dapat dihitung dengan persamaan 24 yaitu membagi daya kompresor dengan daya turbin seperti berikut :
BWR = 𝑊 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑊 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛 (24) BWR = 22350,64 129642,991
BWR = 0,17
6. Efisiensi Kompresor dengan persamaan 25:
ƞ 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 = 𝑇 2𝑠 − 𝑇 1 𝑇 2 − 𝑇 1 × 100% (25)
ƞ 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 = 637,56 – 308 628 – 308 × 100%
ƞ 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 = 92,98 %
7. Efisiensi Turbin dengan persamaan 26:
ƞ 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛 = 𝑇 3 − 𝑇 4 𝑇 3 − 𝑇 𝑢𝑠 × 100% (26)
ƞ 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛 = 1624,92 – 827 1624,92 – 783,32 × 100% ƞ 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛 = 94,80 %
8. Kalor yang dihasilkan ruang bakar dengan persamaan 27:
Q in = LHV × ṁ 𝑏𝑏 (27)
Q in = 16993,08 × 6,4726
Q in = 109989,46 kJ/s
9. Efisiensi siklus dengan persamaan 28:
ƞ 𝑠𝑖𝑘𝑙𝑢𝑠 = 𝑊 𝑛𝑒𝑡𝑡𝑜 𝑄 𝑖𝑛 × 100% (28)
ƞ 𝑠𝑖𝑘𝑙𝑢𝑠 = 109989,46 57715,46 × 100% ƞ 𝑠𝑖𝑘𝑙𝑢𝑠 = 19,05%
3.3 Hasil perhitungan Kinerja Turbin Gas PLTG Glugur sebelum dan sesudah combustion inspection dalam bentuk tabel. Hasil perhitungan tiap properties dan perhitungan data performance test dibuat dalam bentuk tabel guna mempermudah dalam pembacaan dan pembandingan. Perhitungan properties dan perhitungan perfomance tes dapat dilihat pada tabel 5.
Tabel 5: Perhitungan Kinerja Combustion Inspection
Parameter Perhitungan kinerja combustion inspection Sebelum Sesudah W Kompresor 20744,74 22350,64 W Turbin 103780,83 129642,99 W netto 82986,08 107292,35 SFC 0,0799 0,0603
Parameter Perhitungan kinerja combustion inspection Sebelum Sesudah Back work ratio 0,19 0,17 Efisiensi turbin 89,61 94,8 Efisiensi kompresor 82,73 92,98 Efisiensi siklus 14,54 19,05

## 3.4 Grafik hasil perhitungan kinerja Combustion Inspection
Berdasarkan gambar 2 dapat diketahui bahwa daya yang dihasilkan turbin sebelum combustion inspection adalah 103730,83 Kj/s sedangkan sesudah dilakukan combustion inspection adalah 129642,99 Kj/s sehingga daya yang dihasilkan turbin mengalami kenaikan sebesar 25912,16 Kj/s. Data ini merupakan data dengan nilai yang tertinggi apabila dibandingkan dengan daya konsumsi bahan bakar. Konsumsi bahan bakar sebelum combustion inspection adalah 0,0799 kg/kWh  sedangkan sesudah dilakukan combustion inspection adalah 0,0603 kg/kWh. Sehingga konsumsi bahan bakar mengalami penurunan sebesar 0,0196 kg/kWh.
Gambar 2: Grafik hasil perhitungan kinerja Combustion Inspection

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan  data  performance  test  serta  hasil  perhitungan  dan  analisis  kinerja  PLTG  sebelum  dan  sesudah  combustion  inspection, beberapa kesimpulan dapat diambil. Pertama, terjadi peningkatan daya yang dibutuhkan oleh kompresor sebesar 1605,9 kW, sementara daya yang dihasilkan oleh turbin meningkat sebesar 25862,16 kW, menghasilkan peningkatan daya netto sebesar 24306,27 kW. Selain itu, terjadi  penurunan  konsumsi  bahan  bakar  sebesar  0,0196  kg/kWh,  serta  penurunan  back  work  ratio  sebesar  0,02%.  Efisiensi  turbin meningkat sebesar 5,19%, efisiensi kompresor naik sebesar 10,25%, dan efisiensi siklus turbin gas mengalami peningkatan yang signifikan sebesar 73%. Kesimpulan ini menunjukkan bahwa hasil combustion inspection berdampak positif terhadap kinerja keseluruhan PLTG, dengan peningkatan efisiensi dan daya yang dihasilkan, serta penurunan konsumsi bahan bakar dan back work ratio .

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis  mengucapkan  rasa  syukur  atas  berkat  dan  rahmat-Nya  karena  penulis  telah  menyelesaikan  jurnal  ini  serta  terima  kasih  atas dukungan  finansial  yang  diberikan  oleh  Direktorat  Akademik  Pendidikan  Tinggi  Vokasi  Direktorat  Jenderal  Pendidikan  Vokasi Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, Teknologi melalui Pusat Penelitian Pengabdian Masyarakat Politeknik Negeri Medan.

## DAFTAR PUSTAKA
Aeroengineering.  (2016).  Diakses Juni  2016 ,  dari  https://aeroengineering.co.id/2016/06/cara-kerja-turbin-gas-propulsi-mesin-pesawat- terbang/
Aldium, A.-T. A. (2018). Pengaruh Combustion Inspection, Turbine. Gresik: Institut Teknologi Sepuluh November. Leda, J. (2010). Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) Ujung Pandang . Makasar. Marsudi. (2011). Pembangkitan Energi Listrik. Jakarta: Erlangga. Matius. (2015). Tranmisi Daya Elektrik. Yogyakarta: Andi. Moran, J. R. (2012). Fundamental of Thermodynamics Aplied to Thermal Power Plant. London: G.F.F. de Souza . Purwanto, E. (2012). Analisa Vibrasi Turbin Pltg Duri Unit 2 . Jakarta: PT PLN (Persero).
Daya Yang Dibutuhka n Kompresor Daya Yang Dihasilkan Turbin Daya Netto Konsumsi Bahan Bakar Back Work Ratio Efisiensi Turbin Efisiensi Kompresor Efisiensi Siklus Turbin Gas Sebelum 82.73 89.61 0.19 0.0799 82986.08 103730.83 20744.74 24.54 Sesudah 92.98 94.8 0.17 0.0603 107292.35 129642.99 22350.64 97.54 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000
Pusdiklat. (2017). Manajemen Overhaul. Surabaya: PT PLN (Persero). Rashid, M. H. (2011). Power Electronics Hnadbook. USA: Jordan Hill. Ridzki, I. (2013). Analisis Pengaruh Perubahan Eksitasi Terhadap Daya Reaktif Generator. Yogyakarta. Sukmahadi, A. A. (2018). Simulasi Permodelan System Eksitasi Statis Pada Generator Sinkron Terhadap Perubahan Beban. Yogyakarta. Sunarwo, T. H. (2016). Analisa Efisiensi Turbin Gas Unit 1 Sebelum Dan Setelah Overhaul Combustor Inspection Di PT PLN Persero Sektor Pembangkitan PLTGU Cilegon. Eksergi , 50-57.
Wheelen, T. L., & Hunger, J. D. (2012). Strategic Management and Business Policy: Toward Global Sustainability (Thirteenth Edition). New Jersey: Pearson Education.