Laporan fisika pln

of 40 /40
1 PRINSIP KERJA PEMBANGKIT LISTRIK PLN BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Di dalam kelistrikan akan dihasilkan listrik statis yang dibangkitkan dengan menggosokkan sebatang gelas, anggaplah ia sebagai barang ajaib dari benda kemudian banyak teori yang tumbuh dan sekarang teori itu diterima dan disebut ”teori elektron” yang timbul sekitar tahun 1900. Diakhir abad kedelapan belas ketika pertama kali sumber listrik ditemukan oleh Volta Galvani sehingga mungkin untuk dipelajari efek kelistrikannya diatur oleh hukum tertentu sehingga mungkin untuk dihitung efeknya.

Embed Size (px)

Transcript of Laporan fisika pln

1

PRINSIP KERJA PEMBANGKIT LISTRIK PLN

BAB I PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang Masalah Di dalam kelistrikan akan dihasilkan listrik statis yang dibangkitkan dengan menggosokkan sebatang gelas, anggaplah ia sebagai barang ajaib dari benda kemudian banyak teori yang tumbuh dan sekarang teori itu diterima dan disebut teori elektron yang timbul sekitar tahun 1900. Diakhir abad kedelapan belas ketika pertama kali sumber listrik ditemukan oleh Volta Galvani sehingga mungkin untuk dipelajari efek kelistrikannya diatur oleh hukum tertentu sehingga mungkin untuk dihitung efeknya. In the electricity would be a static electricity that generated by rubbing a glass, assume it as a magic item from the object and then many theories that grew up and now it is accepted theory and is called "electron theory" that arose around 1900. At the end of the eighteenth century when it was first discovered by Volta Galvani power source so it able worth studying electrical effects governed by certain laws, so able to calculated the effect.

2

Arus listrik dapat disamakan dengan cairan di dalam sebuah pipa bila disambungkan sebuah penghantar ke pole-pole sumber arus. Arus listrik berarti arus dari listrik yang mengalir melalui penghantar dan konsumerkonsumer pada suatu rangkaian tertutup. Arus listrik menimbulkan efek di dalam penghantar dan pada konsumer. Electric current can be equated with the fluid in a pipe when connected to a pole-pole Conductor current source. Electric current means of electric currents flowing through conductive and consumer on a closed circuit. Electric current effected the Conductor and the consumer.

1.2

Rumusan Masalah1. Apa sajakah perangkat yang dibutuhkan dalam pembangkit listrik

PLN? What are the devices that are needed in PLNs power plants?2. Apakah bahan pembangkit listrik yang digunakan PLN?

What are the materials used by PLNs power plants?3. Bagaimanakah cara kerja pembangkit listrik PLN?

How does the PLN power plants works?4. Apakah penyebab terjadinya pemadaman listrik dikota Bontang?

What is the cause of the blackout at the city of Bontang?

3

5. Bagaimana cara mengatasi kendala-kendala yang terjadi tersebut?

How to overcome the obstacles that happen?6. Listrik yang dikirimkan PLN ke masyarakat Bontang termasuk

dalam listrik arus searah atau arus bolak-balik? jelaskan! PLNs electricity delivered to the community of Bontang included in the direct current power or alternating current power? explain!

7. Berapakah besar daya listrik yang mampu diberikan PLN untuk kota Bontang? How much the magnitude of electrical power that can be given from PLN to the city of Bontang?8. Berapa besar daya listrik yang disediakan PLN dalam setiap

rumah? How much power are provided by PLN in every home?9. Dalam setiap 1 watt listrik yang digunakan, berapa besar biaya

yang harus keluarkan? In every 1 watt of electricity used, how much it costs to spend?

1.3

Tujuan Penelitian

4

1.

Mengetahui jenis-jenis perangkat serta bahan yang digunakan dalam

pembangkit listrik. Knowing the types of devices and materials used in power plants.2.

Mendefinisikan cara kerja pembangkit listrik PLN Bontang. Defining the workings of power PLN Bontang.

3.

Mengetahui penyebab pemadaman listrik di Kota Bontang. Knowing the causes of power outages in the city of Bontang.

4.

Mengetahui kendala-kendala dan solusi tentang pemadaman yang

dilakukan PLN. Knowing the constraints and solutions of the extinction by PLN.

BAB II LANDASAN TEORI2.1 Landasan Konseptual

1.

Prinsip Prinsip adalah suatu pernyataan fundamental atau kebenaran umum maupun individual yang dijadikan oleh seseoarang atau kelompok sebagai sebuah pedoman untuk berpikir atau bertindak.

5

Sebuah prinsip merupakan roh dari sebuah perkembangan ataupun perubahan, dan merupakan akumulasi dari pengalaman ataupun pemaknaan oleh sebuah objek atau subjek tertentu. The principle is a fundamental statement or a general truth or made by individual or group as a guideline for thinking or acting. A principle is the spirit of a development or change, and an accumulation of experience or meaning of an object or a particular subject. 2. Kerja Kerja adalah suatu tindakan yang dilakukan untuk menghasilkan sesuatu. Work is an action being taken to produce something.

3. Pembangkit Listrik

Listrik adalah kondisi dari partikel subatomik tertentu, seperti elektron dan proton yang menyebabkan penarikan serta penolakan gaya diantaranya. Electricity is the condition of certain subatomic particles, like electrons and protons that cause the withdrawal and rejection of force between them. Listrik adalah sumber energi yang disalurkan melalui kabel. Arus listrik timbul karena muatan listrik mengalir dari saluran positif ke saluran negatif. Electricity is an energy source which is distributed via cable. Electric current arising from an electric charge to flow from positive to negative.

6

Pembangkit listrik adalah bagian dari alat industri yang dipakai untuk memproduksi dan membangkitkan tenaga listrik dari berbagai sumber tenaga, seperti PLTU, PLTN, PLTA, dll. Bagian utama dari pembangkit listrik ini adalah : generator, yakni mesin berputar yang mengubah energy mekanis menjadi energi listrik dengan menggunakan prinsip medan magnet dan penghantar listrik. Mesin generator ini diaktifkan dengan menggunakan berbagai sumber energi yang sangat bermanfat dalam suatu pembangkit listrik. The power plant is part of the industrial equipment used to produce and generate electricity from various energy sources, like power plant, nuclear power, hydropower, etc.. The main part of the power plant are: the generator, the rotating machine that converts mechanical energy into electrical energy by using the principle of magnetic fields and electrically conductive. The engine of generator is activated by using various energy sources that very useful in a power plant.4. PLN (Perusahaan Listrik Negara)

PLN adalah sebuah BUMN yang mengurusi semua aspek kelistrikan yang ada di Indonesia. PLN is a state which deals with all aspects of electricity in Indonesia.

2.2 Teori Arus Searah (DC) dan Arus Bolak Balik (AC)

Arus searah (DC) adalah sejenis arus yang selalu mempunyai arah arus yang sama melalui rangkaian listrik, itu adalah keadaan dimana sumber listrik dalam rangkaian itu mempunyai kutub yang tak berubah yaitu menghasilkan voltase searah (DC).

7

Direct current (DC) is a kind of current that always has the same current direction through the electrical circuit, it is a situation where a power source in series of poles that have not changed that produces voltage (DC). Arus bolak-balik (AC) adalah sejenis arus yang mempunyai arah bolak-balik karena sumber arus listrik menghasilkan voltase bolak-balik (voltase alternating). Sistem kelistrikan pada kendaraan bermotor

menggunakan arus searah, listriknya berasal dari arus bolak-balik dengan menggunakan inverter. Pada kendaraan bermotor yang memakai generator AC (alternator) memerlukan perubahan arus bolak-balik itu jika alternator sesuai digunakan pada kendaraan bermotor tersebut. Alternating current (AC) is a kind of flow that has alternating directions because the source of electric current produces a voltage back and forth (alternating voltage). Electrical systems in motor vehicles using direct current, the electricity comes from an alternating current by using the "inverter". On vehicles that use an AC generator (alternator) requires a change in an alternating current if the alternator as used on these vehicles.

2.2.1 Rangkaian Arus Bolak-Balik Telah diketahui bahwa generator arus bolak-balik sebagai sumber tenaga listrik yang mempunyai GGL : It is known that the alternating current generator as a source of electricity which has an EMF:

8

E = Emax sin

t

Persamaan di atas jelas-jelas menunjukkan bahwa GGL arus bolak-balik berubah secara sinusoidal. Suatu sifat yang menjadi ciri khas arus bolakbalik. The equation above clearly shows that the emf alternating current changes sinusoidally. A trait that is characteristic of alternating current. Dalam menyatakan harga tegangan AC ada beberapa besaran yang digunakan, yaitu : In stating the price there is some amount of AC voltage is used, namely:

Tegangan sesaat : Yaitu tegangan pada suatu saat t yang dapat ft jika kita tahu Emax, f dan t.

dihitung dari persamaan E = Emax sin 2

Voltage moment: That is the voltage at a time t which can be calculated from the equation E = Emax sin 2 ft if we know Emax, f and t.

Amplitudo tegangan Emax : Yaitu harga maksimum tegangan.

Dalam persamaan : E = Emax sin 2 ft, amplitudo tegangan adalah Emax. Voltage amplitude Emax: That is the maximum price voltage. In the equation: E = Emax sin 2 ft, the voltage amplitude is Emax.

Tegangan puncak-kepuncak (Peak-to-peak) yang dinyatakan

dengan Epp ialah beda antara tegangan minimum dan tegangan maksimum. Jadi Epp = 2 Emax. Voltage peak-summit (Peak-to-peak) are expressed by Epp is the difference between minimum and maximum voltage stress. So, Epp = 2 Emax.

9

Tegangan rata-rata (Average Value).

Tegangan efektif atau tegangan RMS (Root-Mean-Square) yaitu harga tegangan yang dapat diamati langsung dalam skala alat ukurnya. Effective voltage or voltage RMS (Root-Mean-Square) voltage that is the price that can be observed directly in the scale of the measuring instrument.

Gambar arus dan tegangan bolak-balik.

Gambar arti arus dan tegangan yang dikuadratkan.

2.2.2 Arus dan Tegangan Sinusoidal. Dalam generator, kumparan persegi panjang yang diputar dalam medan magnetik akan membangkitkan Gaya Gerak Listrik (GGL) sebesar :In a generator, which played a rectangular coil in a magnetic field will generate electricity Motion Style (emf) equal to:

E = Em sin

t

10

Dengan demikian bentuk arus dan tegangan bolak-balik seperti persamaan di atas yaitu :Thus the form of current and alternating voltage such as the above equation is:

i = Im sin v = vm sin

t t

Im dan Vm adalah arus maksimum dan tegangan maksimum.Im and Vm is the maximum current and maximum voltage.

Bentuk kurva yang dihasilkan persamaan ini dapat kita lihat di layar Osiloskop. Bentuk kurva ini disebut bentuk sinusoidal.The resulting curve equation can be seen in the oscilloscope screen. The form is called a sinusoidal curve.

Gambar.

2.2.3 Harga Efektif Arus Bolak-balik.

Dalam rangkaian arus bolak-balik, baik tegangan maupun kuat arusnya berubah-ubah secara periodik. Oleh sebab itu untuk penggunaan yang praktis diperlukan besaran listrik bolak-balik yang tetap, yaitu harga efektif.

11

In a series of alternating current, both voltage and strong current is changing periodically. Therefore required for practical use alternating electric quantities are fixed, that is effective price.

Harga efektif arus bolak-balik ialah harga arus bolak-balik yang dapat menghasilkan panas yang sama dalam penghantar yang sama dan dalam waktu yang seperti arus searah.Prices effective of alternating current is an alternating current prices that can produce the same heat in the same Conductor and in time such as direct current.

Ternyata besar kuat arus dan tegangan efektifnya masing-masing :Apparently large currents and the effective voltage of each:

Ieff = [ Ief = Vef =

] = 0,707 Imax = 0,707 Vmax

Kuat arus dan tegangan yang terukur oleh alat ukur listrik menyatakan harga efektifnya.Strong currents and voltages are measured by electrical measuring instruments that declared the effective price.

2.5 Resistor dalam Rangkaian Arus Bolak-balik.

12

Bila hambatan murni sebesar R berada dalam rangkaian arus bolak-balik, besar tegangan pada hambatan berubah-ubah secara sinusoidal, demikian juga kuat arusnya. Antara kuat arus dan tegangan tidak ada perbedaan fase, artinya pada saat tegangan maksimum, kuat arusnya mencapai harga maksimum pula.When the pure resistance of R are in a series of alternating current, large voltage on the resistance varies sinusoidally, as well as the current is strong. Between currents and voltages there is no phase difference, meaning that at the time of maximum stress, a strong current is reaching the maximum price as well.

2.2.5 Kumparan induktif dalam rangkaian arus bolak-balik.

Andaikan kuat arus yang melewati kumparan adalah I = I max sin Karena hambatan kumparan diabaikan I.R = 0

t.

Besar GGL induksi yang terjadi pada kumparan E1 = -LSuppose a strong current through the coil is I = Imax sin t. Because the coil resistance are ignored I.R = 0 Emf large induction coil which occurs at E1 =-L

Bila tegangan antara AB adalah V, kuat arus akan mengalir bila :When the voltage between AB is V, currents will flow if:

V=L

13

V=L V= L Imax. cos t

Jadi antara tegangan pada kumparan dengan kuat arusnya terdapat perbedaan fase , dalam hal ini tegangan mendahului kuat arus.

So, between the voltage on the coil with current is strong there are different phases, in this case preceded the strong voltage current.

2.2.6

Capasitor Dalam Rangkaian Arus Bolak-balik.

Andaikan tegangan antara keping-keping capasitor pada suatu saat V = Vmax sin t, muatan capasitor saat itu :

Suppose the voltage between capacitor chips sometime V = Vmax sin t, the capacitor charge :

Q = C.V

I= I=

= C.Vmax cos t dalam hal

Jadi antara tegangan dan kuat arus terdapat perbedaan fase ini kuat arus lebih dahulu daripada tegangan.

So between the voltages and currents there is a difference in this case, strong phase flow precedence over voltage.

2.2.7 Reaktansi.

14

Disamping resistor, kumparan induktif dan capasitor merupakan hambatan bagi arus bolak-balik. Untuk membedakan hambatan kumparan induktif dan capasitor dari hambatan resistor, maka hambatan kumparan induktif disebut Reaktansi Induktif dan hambatan capasitor disebut Reaktansi Capasitif.In addition to resistors, inductive coils and capacitor act as barriers to flow back and forth. To distinguish between inductive coil and capacitor resistance of the resistor resistance, the inductive coil obstacles and barriers called Inductive Reactance and Reactance of capacitor called Reactance Capasitif.

Reaktansi =

a. Reaktansi Induktif (XL)

XL =

=

XL = XL dalam ohm, L dalam Henry.b. Reaktansi Capasitif (XC)

XC =

=

=

XC =

15

XC dalam ohm, C dalam Farad.

2.2.8 Impedansi (Z)

Sebuah penghantar dalam rangkaian arus bolak-balik memiliki hambatan, reaktansi induktif, dan reaktansi capasitif. Untuk

menyederhanakan permasalahan, kita tinjau rangkaian arus bolak-balik yang didalamnya tersusun resistor R, kumparan R, kumparan induktif L dan capasitor C.A Conductor in the series have alternating current resistance, inductive reactance, and reactance capasitif. To simplify the problem, we consider an alternating current circuit which includes resistor R arranged, the coil R, the inductive coil L and capacitor C.

According to ohms law, voltage between the ends of the circuit:

Menurut hukum ohm, tegangan antara ujung-ujung rangkaian : V = VR + VL + VC Dengan penjumlahan vektor diperoleh :With the vector sum is obtained:

IZ = Z= Z disebut ImpedansiZ is called impedance

Tg

=

=

16

Ada tiga kemungkinan yang bersangkutan dengan rangkaian RLC seri yaitu :There are three possibilities corresponding to the series RLC circuit are:

1. Bila XL>XC atau VL>VC, maka rangkaian bersifat induktif. tg

positif, demikian juga arus.

positif. Ini berarti tegangan mendahului kuat

When XL> XC or VL> VC, then the circuit is inductive. tg positive, so positive. This means stronger currents

preceding voltage. 2. Bila XL