Pengembangan Monitoring Getaran Untuk Evaluasi Keandalan Pada Sistem Turbin Angin Secara Real-Time

Aguisti, Fizanti Causia (2020) Pengembangan Monitoring Getaran Untuk Evaluasi Keandalan Pada Sistem Turbin Angin Secara Real-Time. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
02311850010003-Master_Thesis.pdf
Restricted to Repository staff only

Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Bilah turbin angin akan berputar karena pengaruh kecepatan angin. Perputaran bilah turbin angin dapat menimbulkan getaran. Getaran yang ditimbulkan dapat mempengaruhi kinerja dari sistem turbin angin, sehingga perlu dilakukan monitoring. Monitoring getaran dilakukan secara real-time pada sumbu x bilah turbin angin sebagai evaluasi keandalan. Getaran yang ditimbulkan akibat hubungan dengan kecepatan angin dapat diketahui atau dijelaskan dari perbedaan nilai kecepatan angin sebelum melalui bilah dengan nilai terkecil 5,4 m/s dan nilai terbesar 6,1 m/s, sedangkan sesudah melewati bilah dengan nilai terkecil 1,7 m/s dan nilai terbesar 2,7 m/s, berdasarkan nilai kecepatan angin tersebut didapatkan nilai daya angin sebelum melalui bilah dengan nilai terkecil 173,614 watt dan nilai terbesar 250,261 watt. Nilai daya angin yang ditangkap oleh turbin angin didapatkan dengan nilai terkecil 47,159 watt dan nilai terbesar 109,313 watt, sedangkan rugi daya angin dalam proses didapatkan dengan nilai terkecil 39,092 watt dan nilai terbesar 55,794 watt. Rugi daya angin tersebut salah satunya dapat berupa getaran yang timbul pada turbin angin, semakin tinggi kecepatan angin sebelum melewati bilah dan semakin kecil kecepatan angin setelah melewati bilah akan menyebabkan rugi daya angin semakin besar serta menghasilkan getaran pada turbin angin yang semakin besar pula. Getaran bilah yang ditimbulkan karena kecepatan angin yang tidak stabil dan adanya pengaruh beban pada salah satu bilah didapatkan nilai laju kegagalan (λ) sebesar 0,00013 dengan distribusi eksponensial. Dari nilai laju kegagalan (λ) tersebut, didapatkan nilai keandalan R(t). Nilai keandalan R(t) mengalamai laju penurunan hingga mencapai yang telah ditentukan yaitu 55% atau 0,55. Nilai keandalan R(t) berdasarkan getaran bilah pada sumbu x mengalami penurunan setelah 4540 hari atau setalah 12,4 tahun operasi. Berdasarkan hasil yang didapat, dibutuhkan penjadwalan secara berkala sebelum komponen mengalami penurunan nilai keandalan R(t) atau sebelum 4540 hari atau 12,4 tahun operasi. Pengembangan sistem monitoring mendapatkan hasil secara real-time, dimana variabel yang di monitoring yaitu data getaran, kecepatan angin, dan kecepatan putar. Respon waktu yang dibutuhkan untuk mengirim data secara online yaitu 15 detik sedangkan untuk data secara offline yaitu setiap detik. ================================================================================================================== The wind turbine blades will rotate due to the influence of wind speed. Rotating wind turbine blades can cause vibrations. The vibrations generated can affect the wind turbine system, so monitoring is necessary. Vibration monitoring is carried out in real-time at the x transition of turbine blades. After spacing with a value of 1.7 m / s and the largest value of 2.7 m / s, based on the value of wind speed, the value of wind power before being in the highest value is 173,614 watts and the largest value is 250,261 watts. The value of the wind power captured by the wind turbine is obtained with the best value of 47,159 watts and the largest value of 109,313 watts, while the wind power loss in the process is obtained with a value of 39,092 watts and the largest value of 55,794 watts. One of the losses in wind power can consist of vibrations arising in the wind turbine, the higher the wind speed before passing through the blades and the faster the wind speed after passing through the blades, the greater the wind power loss and the greater the vibration of the wind turbine. The vibration of the blades caused by the unstable wind speed and the effect of the load on one of the blades get the failure rate (λ) value of 0.00013 with an exponential distribution. From the failure rate (λ), the value of R (t) is obtained. The agreed value R (t) experiences a decrease rate until it reaches the predetermined value, namely 55% or 0.55. The value of R (t) based on the vibration on the x-axis decreased after 4540 days or after 12.4 years of operation. Based on the results obtained, regular scheduling is required before the component experiences a decrease in sign value (t) or before 4540 days or 12.4 years of operation. The development of the system obtains real-time results, where the monitored variables are vibration data, wind speed, and rotational speed. The response time needed to send data online is 15 seconds, while for offline data, it is every second.

Item Type: Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords: Bilah, daya angin, getaran, keandalan, kecepatan angin, laju kegagalan, monitoring, real time, rugi daya, turbin angin. Blades, wind power, vibration, reliability, wind speed, failure rate, power losses, monitoring, real time, wind turbines.
Subjects: T Technology > T Technology (General) > T55 Industrial Safety
T Technology > T Technology (General) > T57.5 Data Processing
T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Physics Engineering > 30101-(S2) Master Thesis
Depositing User: Fizanti Causia Aguisti
Date Deposited: 18 Aug 2020 03:17
Last Modified: 18 Aug 2020 03:17
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/78901

Actions (login required)

View Item View Item