BAB IIIKEGIATAN KHUSUS

3.1. Proses Pembangkitan Listrik pada PLTA WonorejoPembangkit Listrik Tenaga Air erupakan suatu pembangkit yang bahan baku penggerak turbin generator adalah air. PLTA Wonorejo merupakan salah satu unit pembangkit brantas yang menggunakan tenaga air dalam proses pembangkitannya. Pada PLTA Wonorejo menggunakan tenaga air yang dimanfaatkan tersebut adalah energi potensial, yaitu energi yang berdasarkan pada perbedaan ketinggian. Energi potensial tersebut akan timbul jika air mengalir dari tempat yang tinggi menuju tempat lebih rendah. Energi aliran air tersebut dapat dimanfaatkan untuk memutar turbin air yang terhubung poros dengan rotor generator. Putarana rotor pada generator akan menimbulkan induksi medan magnet, induksi medan motor terjadi karena adanya belitan yang ada pada stator dan putaran rotor, sehingga apabila rotor berputaran akan menibulkan GGL (Gerak Gaya Listrik) induksi, besarnya GGL induksi yang dihasilkan generator tergantung pada kecepatan putaran rotor, jumlah kutub dan jumlah belitan pada stator. Proses pembangkit listrik pada PLTA Wonorejo dijalskan pada gambar 3.1.

Gambar 3.1. proses Pembangkit Listrik PLTA

Proses pembangkit listrik pada PLTA Wonorejo memiliki bebrapa peralatan utama seperti yang terlihat pada gambar 3.1. yaitu :a. Reservoir Reservoir merupakan penampang air waduk yang akan digunakan sebagai sumber tenaga utama pada proses pembangkitan listrik di PLTA Wonorejo.b. IntakeIntake merupakan tempat masuknya air dari waduk (reservoir) ke pipa pesatc. Control Gate Control Gate merupakan pintu utama yang menghubungkan anatara resevoir dengan pipa pesat.d. Penstock Pada dasarnya penstock merupakan pipa pesat penghubung antara intake dengan turbin.e. TurbinTurbin merupakan tempat dimana terjadinya perubahan energy potensial yang berasal dari aliran air menjadi energy mekanik.f. GeneratorGenerator merupakan pembangkit listrik dimana terjadi perubahan energy mekanik yang berasal dari turbin menjadi energy listrik.g. Transformator Step-UpAdalah trafo yang berfungsi untuk menaikkan tegangan yang dihasilkan generator.h. Power LineMerupakan jalur yang digunakan untuk mendistribusikan listrik dari transformator menuju gardu induk (GI). Pada umumnya untuk memperoleh energi potensial yang dibutuhkan untuk memutar turbin, suatu PLTA memanfaatkan ketinggian air antara bagian hulu dengan bagian hilirnya. Semakin besar perbedaan ketinggian maka akan semakin besar pula energy potensial yang di manfaatkan oleh PLTA tersebut. Agar memperoleh ketinggian yang lebih besar, PLTA Wonorejo memanfaatkan waduk dengan cara menbendung aliran sungai, sehingga elevasi air dapat meningkat.Air yang tertampung pada waduk dialirkan melewati pintu pengambilan air (intake gate) yang melewati saluran air. Saluran air yang mendatar tersebut pada PLTA Wonorejo berupa saluran tertutup (tunnel) atau dinamakan headrace tunnel. Selanjutnya air dialirkan ke pipa pesat (Penstock).Pipa pesat (penstock) memiliki diameter lebih kecil dibandingkan dengan bagian intake, hal ini tujuan agar arus air lebih besar ketika melewati pipa pesat yang nantinya digunakan untuk memutar turbin. Setelah melewati pipa pesat, air masuk ke turbin melalui katub utama yang berfungsi untuk membuka dan menutup aliran air pipa ke turbin. Air tersebut memutar sudu-sudu turbin (runner ) dan kembali kesungai melalui saluran pembuangan akhir (tailrace).Poros turbin tesebut dikopel dengan bagian rotor generator sehingga ketika turbin berputar akibat tekanan air, rotor generator juga ikut berputar dan menghasilkan energi listrik pada tegangan 6,6KV dengan daya 7000 KVA dan frekuensi 50Hz pada kecepatan nominal. Selanjutnya tegangan tersebut dinaikan pada trafo utama (Main Transformator). Hal ini bertujuan untuk memperkecil arus yang ditransmisikan. Listrik yang telah dinaikan tegangannya disalurkan ke sistem interkoneksi tenaga listrik melalui gardu induk (GI). Adapun urutan proses pembangkitan listrik PLTA Wonorejo mulai dari reservoir sampai dengan menaikkan tegangan pada keluaran generator dijelaskan pada gambar 3.2.Reservoir Pipa PesatIntake GateInlet ValveTurbin GeneratorSystem transmisi

Gambar 3.2. Diagram Aliran Proses Pembangkitan Listrik PLTA WonorejoPenjelasan dari diagram 3.2:a. Reservoir:Reservoir merupakan penampang air waduk dimana waduk wonorejo merupakan tempat penampungan air yang memiliki baerbagai kegunaan untuk Pengendalian air, pengairan, air minum, perikanan, pariwisata, dan sebagai fluida pembangkit listrik tenaga air.Karakteristik konstruksi bangunan bendungan wonorejo sebagai berikut.Rock Zone ( Lapisan Batu );Lapisan ini merupakan lapaisan paling luar dari bangunan tanggul waduk yang terdiri dari timbunan batuan. Lapisan yang menghadap waduk disebut up stream sedangkan yang membelakangi waduk disebut down stream.Filter Zone ( Lapisan Penyaring);Pada lapisan penyaring ini mengunakan batu yang berukuran lebih kecil dari pada lapisan Rock Zone.Transition Zone ( Lapisan transmisi )Batu yang digunakan pada lapisan ini memiliki ukuran yang besarnya antara batu lapisan rock zone dan fiter zone.Lapisan Kedap Air.Lapisan kedap air ini berfungsi sebagai penahan air dimana susunanya dari batu kapur dan tanah liat.Spesifikasi bangunan bendungan wonorejo meliputi:WadukLuas area genangan: 3,85 Elevasi air maksimal: 183,00 mElevasi air minimal: 141,00 mKapasitas buto: 122 x Kapasitas aktif: 106 x BendunganTipe: timbunan batu dengan inti tanahPanjan puncak: 545,00 mTinggi maksimum: 100,00 mVolume timbunan: 6.150.000,00 Elevasi puncak :188,00 mBangunan pelimpahBangunan pelimpah berfungsi untuk melimpahkan air ketika ketinggian air mencapai batas ketinggian maksiamal yaitu 272,5 m, pelimpahan air ini bertujuan untuk mengaman kan bendungan.Spesifikasi bangunan pelimpah:Tipe: pelimpah samping tanpa pintuPanjang saluran : 456,56 mKapasitas : 540,00 Lebar spillway: 16,00 mLebar pelimpah samping: 110,00 mHollow Jet ValveHollow Jet Valve merupakan pipa yang berfungsi mengatur irigasi bila diprlukan untuk menguras dan membuang lumpur pada dasar waduk. Pipa ini juga digunakan bilamana debit air yang digunakan untuk mengerakkan turbin lebih kecil daripada air yang dibutuhkan untuk irigasi, utujuan penggunaan pipa ini untuk menanbah debit air. Namun penggunaan pipa ini sebagai penambah debit hanya dalam kurun waktu 10 tahun pertama beroprasinya PLTA, selanjutnya tidak di gunakan karena dikhawatirkan valve tidak bias menutup sehingga waduk akan terkuras.

b. Pipa Pesat (penstock):Pipa pesat digunakan untuk mengalirkan air sebagai fluida bertekanan untuk menggerakkan turbin sehingga akan memutar generator dan menghasilkan listrik. Pada PLTA wonorejo hanya mempunyai satu pipa pesat.Gambar 3.3 Pipa Pesat PLTA WonorejoSepesifikasi pipa pesat:Pembuat : amarta Sakai JapanTinggi tekanan maksimal : 104,3 mPanjang pipa: 154,142 mDiameter dalam: 2538 1900 1400 mmTebal plat: SS400B 812 mm dan SM400B 1314 mmPipa pengeluaran : 102 tonBerat : 12 tonc. Intake Gate:Intake Gate merupakan pintu yang terpasang pada muka intake. Pada PLTA Wonorejo intake gate berguna sebagai pengatur aliran air yang masuk menuju penstock yang akan di gunakan untuk keperluan pembangkitan. Prinsip kerjanya adalah ketika intake gate di buka pada presentase tertentu, maka air akan mengalir melamui penstock dimana tekanan air itu digunakan untuk memutar turbin.

d. Inlet Valve:Inlet Valve berguna sebagai pembuak dan penutup aliran air pada penstock ke turbin. Pada inlet valve dilengkapi dengan by pass valve yang berguna untuk mengurangi benturan keras dari air ke turbin serta menjagakondisi inlet valve pada saat pertama air mengalir menuju turbin. Spesifikasinya sebagai berikut.Main ValveTipe: buttrewflyDiameter: 1400 mmDesign pressure: 10,43 Servo motor : 240 dia x 552 strokeOperating oil pressure : normal 24,526,0, minimum 17,5

By pass valveTipe: pressure oil operated needle valveDiameter : 150 mmServo motor: 150 dia x 75 strokeOperating oil pressure : normal 24,526,0, minimum 17,5e. Turbin:pada PLTA wonorejo, turbin berguna untuk merubah energi kinetik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ditransmisikan melalui proses vertical kegenerator yang terpasang seporos diatas turbin. Spesifikasi turbin yang digunkan adalah:Pabrik: Toshiba CorporationTipe: VF 1 Fransis, vertical shaftNet HeadMax: 71,93 mNormal: 61,20 mMin: 41,50 mRated Speed: 500 rpmSerial Number: A 107481Runway Speed: 990 rpmOutputMax: 6500 kWNormal: 6500 kWMin : 3300 kWDCB hargerMax: 10,6 Normal : 11,47 Min : 9,34 Kecepatan putaran turbin dikontrol secara otomatis dari ruang control dan dikendalikan oleh governor untuk mendapatkan putaran yang sesuai dengan output tegangan pada generator.

f. Generator:Pada unit pembangkit, generator merupakan komponen utama yang digunakan untuk menghasilkan tegangan. Generator pada PLTA Wonorejo merupakan generator AC. Pada dasarnya generator memiliki kemiripan fisik seperti halnya motor listrik namun prinsipkerja generator adalah mengubah energy mekanik menjadi energy listrik. Adapun spesifikasi generator pada PLTA Wonorejo sebagai berikut.Pabrik: Toshiba Corporation Tokyo Jepang Tipe: TAKLRating kVA: 7000 kVAPutaran: 500 rpmTegangan : 6600 VFasa/Poles: 3 fasa/12Frekuensi: 50 HzFactor Daya: 0,9Class Isolasi: FAmpere: 613Spesifikasi: IEC 43 1 (1994)

g. System transmisi:Pada dasarnya system transmisi merupakan system untuk menyalurkan suatu informs atau tenaga. Pada pembangkit listrik khususnya pembangkit listrik tenaga air di Wonorejo, system transmisi digunakan untuk menyalurkan tenaga listrik bertegangan tinggi (pada PLTA Wonorejo adalah 20 KV) dari power plant ke gardu induk.Pada dasarnya penyaluran tenaga listrik dari PLTA Wonorejo belumbisa disebut system trsnsmisi melainkan system distribusi. Karena system transmisi adalah penyakuran tenaga listrik dengan tegangan lebih dari 30 KV.Pada siatem transmisi tenaga listrik, untuk penyaluran listrik tegangan tinggi dari power plant sampai ke gardu induk terdapat komponen-komponen meliputi:Konduktor Konduktor merupakan kawat penghantar untuk saluran transmisi. Pada umumnya konduktor yang digunakan untuk transmisi tanpa pelindung/isolasi kawat. Kawat konduktor yang digunakan adalah kawat berbahan tembaga atau alumunium denga inti baja (steel-reinforced alumunium cabele/ACSR)Isolator Pada system transmisi isolator digunakan sebagai penahan bagian konduktor terhadap ground. Isolator terbuat dari bahan keramik. Bahan isolator memiliki resistansi yang tinggi untuk melindungi kebocoran arus dan memiliki ketebalan yang standar untuk mencegah breakdown pada tekanan listrik tegangan tinggi sebagai pertahan isolasi tersebut.3.2 Pengoperasian Unit PembangkitBgian ini menjelaskan langkah-langkah awal untuk opprasi normal, singkronisasi, pemuatan generator dan berhenti. Untuk lebih rincinya akan di jelaskan pada gambar 3.4Pengecekan alat pembangkit unit mulai start Unit singkron Pembangkit bekerjaJam oprasi unit selesai Unit stop

Gambar 3.4 diagram pengoprasian unit pembangkit3.2.1 Unit Start1) Ketika awal unit pembangkit oprasi, lamgkah-langkah berikut harus dilaksanakan.a) Konfirmasi tekanan udara terkomprasi untuk rem. Kondisi: 7 10 b) Lihat tingkat minyak pada reservoir minyak. Kondisi: +10 0mm ke tingkat minyak yang normalc) Lihat bahwa semua posisi katup di set dalam kondisi oprasi unitd) Periksa bahwa tidak ada beda asing yang berada didalam chasing generator (bersih)e) Lihat ulang monitor pemantau bahwa temperature menunjukan nilai yang benar.2) Lihat, pemutus sirkit pada generator yang terhubung ke semua terhubung ke semua beban harus terbuka.3) Matikan de-humidifier atau ruang pemanans.4) Pasokan air pendingin untuk pendingin minyak.5) Periksa rem pada generator agar siap untuk dioperasikan.6) Unit sudah bisa start.3.2.2 Unit SingkronLangkah-langkah yang harus dilakukan pada saat unit generator mulai singkron adalah sebagai berikut.1) Pada nilai kecepatan, tingkatkan arus medan sampai tegangan terminal kira-kira sama dengan tegangan generator.2) Pasang regulator tegangan dalam pengoprasiannya3) Sesuaikan tegangan terminal generator untuk tegangan bus4) Hidupkan synchroscope5) Variasikan kecepatan (frekuensi) dari generator tegangan masuk dalam tegangan bus berada dalam fasa.6) Jika tegangan generator dan tegangan bus sudah sama, tutup pemutus sirkuit yang menghubungkan generator ke bus yang sebelumnya terbuka.7) Matikan syncroscope8) Untuk meningkatkan daya (kW) output dari generator, tingkatkan output daya turbin dengan mengendalikanGovernur9) Untuk meningkatkan reaaktif (kVAR) output dari generator, tingkatkan arus medan dengan mengunakan regulator tegangan.3.2.3 Unit StopUntuk pemberhentian pengoprasian unit pembangkit langkah-langkah di bawah ini harus dijalankan secara urut dari atas sampai bawah.1) Kurangi output turbin sampai output kilowatt generator hamper nol. (ini mungkin diperlukan, secara bersamaan, pengurusan arus medan berguna untuk mencegah tegangan lebih)2) Kurangi arus medan sampai arus motor hampir nol.3) Kurangi arus medan sampai minimum dan putus rangkaian arus medan dengan circuit breaker.4) Matikan turbin5) Biarkan generator untuk memperlambat kecepatan putaran (RPM) satu setengah kecepatan oprasi normal.6) Nyalakan terus rem pada 20% kecepatan operasi normal sampai generator berhenti.7) Matikan air pendingin untuk pendingin minyak8) Lepaskan rem9) Generator berhenti.Gambar 3.5 panel pengoprasian secara manual3.3 Spesifikasi Generator3.3.1 Nilai Generator3.4 Pengorasian Pembangkit Secara Auto Melalui Control RoomGambar 3.6 control room, ruang pengorasian secara auto3.4.1 Langkah-langkah pemeriksaan sebelum oprasiGambar 3.7 swith panel mengganti ke mode auto3.4.2 Langkah-langkah pengorasian unit pembangkitGambar 3.8 lampu indicator pada panel control3.5 Jam Oprasi Unit Pembangkit3.6 Kesehatan dan Keselamatan Kerja pada PLTA3.6.1 Payenyediaan alat-alat penunjang kesehatan dan keselamatan kerjaHelm.Gambar 3.9 HelmPenutup Telinga.Gambar 3.10 EarmuffJas HujanGambar 3.11 Jas HujanSafety BeltGambar 3.12 Safety BeltPelampung Gambar 3.13 PelampungSarung TanganGambar 3.14 Sarung TanganMasker Gambar 3.15 MaskerKacamata Gambar 3.16 KacamataLampu HelmGambar 3.17 Lampu HelmSepatu BootGambar 3.18 Sepatu BootAlat Pemadam Api Moderen (APAM)Gambar 3.19 Tabung Pemadam Kebakaran Alat Pemadam Api Tradisional (APAT)Gambar 3.20 Alat Pemadam Api Tradisional3.6.2 Pemasangan Poster dan Slogan K3Gambar 3.21Berbagai Jenis Poster K3Gambar 3.22 Berbagai Macam Slogan K33.6.3 Pemasangan LOTO (lock Out / Tag Out)Gambar 3.23 Pelabelan LOTO39