High Temperature Superconducting (HTS) Generator

High Temperature Superconducting(HTS) Generator

Di dalam pemanfaatan bahan superkonduktor yang memiliki nilai hambatan terhadap energi listrik relatif kecil bahkan hingga nol sebagai bahan utama pada generator diharapkan dalam pengoperasian pada daya keluaran yang sama diperoleh nilai efisiensi yang lebih tinggi. Hal ini dikarenakan rugi-rugi tahanan jangkar, rugi-rugi inti dan bahan yang biasa timbul pada penggunaan generator konvensional tidak terjadi pada penggunaan generator berbahan superkonduktor.

Penggunaan High Temperature Superconducting(HTS) Generator memiliki beberapa kelebihan, antara lain:

  1. Effisiensi lebih tinggi mencapai 99 %
  2. Rugi-rugi daya lebih rendah 50 % daripada metode konvensional(Gambar 1)
  3. Konduktivitas 106 lebih baik dibandingkan tembaga
  4. Kerapatan arus 10 kali lebih besar dibandingkan belitan tembaga
  5. Mengurangi polusi
  6. Meningkatkan stabilitas jaringan listrik
  7. Mengurangi biaya pemasangan
  8. Ukuran yang lebih kecil dan berat yang lebih ringan

Gambar 1. Perbandingan Rugi-Rugi Daya Antara Generator Konvensional dengan HTS Generator(Southampton Unversity)

Generator dengan menggunakan HTS memiliki desain yang berbeda pada rotornya(Gambar 2) dikarenakan belitan yang digunakan pada rotor yang pada generator konvensional menggunakan tembaga diganti dengan material HTS, sementara untuk statornya tetap menggunakan desain konvensional.

Gambar 2. Rotor dengan HTS Solenoida (General Electric)

Pada saat sekarang ini, material HTS yang digunakan pada rotor generator HTS adalah YBCO dan BiSCCO. Dimana kedua material tersebut merupakan keramik yang pada suhu ruang bersifat sebagai isolator. Diantara kedua material tersebut BiSCCO merupakan material yang paling sering digunakan. BSCCO memiliki suhu kritis pada 77 °K dengan kerapatan arus sebesar 48 A/cm2.

Di dalam mendesain HTS generator(Gambar 3) ada tiga subsistem yang harus diperhatikan: 1) Rotor, 2) Pendinginan Rotor, 3) Stator. Secara fisik, HTS generator diharapkan mempunyai panjang separuh dan diameter duapertiga dari generator konvensional. HTS generator memiliki reaktansi sinkron rendah sekitar 0,28 pu, tetapi memiliki reaktansi transient dan sub-transient yang sama dengan generator konvensional. Secara keseluruhan efisiensi HTS generator dapat mencapai 99%, rugi-rugi terbesar(65%) ada pada belitan jangkar yang masih terbuat dari tembaga. Untuk konsumsi daya sistem pendinginan kryogenik mengkontribusi rugi-rugi 2% dari total rugi-rugi. Baik belitan rotor maupun stator menghasilkan harmonik yang minimum.

Gambar 3. HTS Generator(AMSC)

Referensi :

  1. Goddard, Kevin F, Bartosz Lukasik, and Jan K. Sykulski, Alternative Designs of High-Temperature Superconducting Synchronous Generators, IEEE trans. on appl. Supercond., vol. 19, no. 6, Dec. 2009
  2. http://www.amsc.com/products/htswire/2GWireTechnology.html
  3. B. Lukasik, K. F. Goddard, M. D. Rotaru and J. K. Sykulski, Kriging assisted design of a synchronous superconducting generator with YBCO windings, School of Electronics and Computer Science, University of Southampton SO17 1BJ, Southampton, UK
  4. Kalsi, Swarn S., Development Status of Superconducting Rotating Machines, IEEE PES Meeting, New York, January 27-31, 2002
  5. M.K., Al-Mosawi , Xu B., Beduz C, Goddard K., Sykulski J.K, Yang Y., Stephen N.G., Webb M., Ship K.S., and Stoll R, 100kVA High Temperature Superconducting Generator, Electrical Engineering Department, University of Southampton, Southampton, SO17 1BJ, UK.
  6. Joho, Reinhard, Highlight Of a Superconducting Generator Study, ALSTOM, Switzerland

One comment

  1. aizat says:

    isi artikel ini menarik dan cukup bermanfaat bagi saya, disini saya juga ingin memberikan informasi bahwa Sehubungan dengan akan diselenggarakan kegiatan Seminar Ilmiah Nasional PESAT 2013 dengan tema Seminar Ilmiah Nasional Untuk Peningkatan Daya Saing Bangsa Melalui Revitalisasi Peradaban pada tanggal 8-9 Oktober 2013 maka kami mengundang bpk/ibu/sdr/sdri turut berpartisipasi dalam kegiatan tersebut. Informasi selengkapnya dapat dilihat pada alamat URL http://penelitian.gunadarma.ac.id/pesat/seminar.aspx?page=home

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *