Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)Kelompok 2Bayu Aji P (03)Ega Adi N (05)Handyan Bima P(10)Pembangkit energi listrik yang mengubah energi potensial air (energi primer) menggunakan turbin dengan ketinggian dan debit tertentu menjadi energi listrik oleh generator.

Definisi PLTADaya yang di hasilkan dapat dihitung menggunakan persamaan:

Definisi PLTAP = 9.8 H Q (kW)Dimana : P = Tenaga yang dikeluarkan secara teoritis H = Tinggi jatuh air efektif (m) Q = Debit air (m3/s)

Jenis-Jenis PLTABerdasarkan tinggi terjun PLTAPLTA jenis terusan air (water way)Adalah pusat listrik yang mempunyai tempat ambil air (intake) di hulu sungaidan mengalirkan air ke hilirmelalui terusan air dengankemiringan (gradient)yang agak kecil.Tenaga listrik dibangkitkan dengan cara memanfaatkan tinggi terjun dankemiringan sungai

PLTA jenis DAM /bendunganAdalah pembangkit listrik denganbendungan yang melintang disungai,pembuatan bendungan ini dimaksudkan untuk menaikkan permukaan airdibagianhulu sungai guna membangkitkan energi potensial yang lebih besar sebagaipembangkit listrik

PLTA jenis terusan dan DAM(campuran)Adalah pusat listrikyang menggunakan gabungan dari dua jenissebelumnya, jadienergi potensial yang diperoleh dari bendungan dan terusan.

Jenis-jenis PLTAJenis-jenis PLTAPLTA berdasarkan aliran sungaiPLTA jenis aliran sungai langsung (run of river)Banyak dipakai dalam PLTA saluran air/terusan, jenis inimembangkitkan listrikdengan memanfaatkan aliran sungai itu sendiri secara alamiah.

PLTA dengan kolam pengatur (regulatoring pond)Mengatur aliran sungai setiap hariatau setiap minggu dengan menggunakan kolam pengatur yang dibangun melintang sungai dan membangkitkan listriksesuai dengan beban.Disamping itu juga dibangun kolam pengatur dihilir untuk dipakai pada waktubeban puncak (peaking power plant)dengan suatu waduk yang mempunyaikapasitas besar yang akan mengatur perubahan air pada waktu beban puncaksehingga energi yang dihasilkan lebihmaksimalJenis-jenis PLTAJenis-jenis PLTAPusat listrik jenis waduk (reservoir)Dibuat dengan cara membangun suatuwaduk yang melintang sungai,sehinggaterbentuk seperti danau buatan, atau dapat dibuat daridanau asli sebagaipenampung air hujan sebagai cadangan untuk musimkemarau

PLTA Jenis Pompa (pumped storage)adalah jenis PLTA yang memanfaatkan tenaga listrik yang berlebihan ketika musim hujan atau pada saat pemakaian tenaga listrikberkurang saat tengah malam, pada waktu ini sebagian turbinberfungsi sebagai pompa untuk memompa air yang di hilir kehulu, jadi pembangkit ini memanfaatkan kembali air yang dipakai saat beban puncak dan dipompa ke atas lagisaat beban puncak terlewatJenis-jenis PLTAKomponen PLTA Bendung,Intake Gate & Connecting TunnelBendung berfungsi untuk mengumpulkan air yang akan digunakan untuk pembangkit listrik tenaga air. Dari bendungan ini air memasuki pintu masuk intake gate menuju saluran khusus air (connecting tunnel) yang keluar jalur sungai (run off river). Setelah melalui connecting tunnel maka air melewati saluran pembawa (water way)

Komponen PLTA Sandtrap (pengendap pasir)Bak pengendap digunakan untuk memindahkan partikel-partikel pasir dari air. Fungsi dari bak pengendap adalah sangat penting untuk melindungi komponen-komponen berikutnya dari dampak pasir.

Komponen PLTA waterwaySaluran pembawa (water way) atau juga dinamakan head race mengikuti kontur dari sisi bukit untuk menjaga elevasi dari air yang disalurkan dan menjaga energy potensial air tetap pada nilainya.

Komponen PLTA Head tank (bak penenang)Fungsi dari bak penenang adalah untuk mengatur perbedaan keluaran air antara sebuah penstock dan headrace, dan untuk pemisahan akhir kotoran dalam air seperti pasir dan kayu-kayuan.

Komponen PLTA Penstock (pipa pesat)Berfungsi menyalurkan dan mengarahkan air ke cerobong turbin. Salah satu ujung pipa pesat dipasang pada bak penenang minimal 10 cm diatas lantai dasar bak penenang. Sedangkan ujung yang lain diarahkan pada cerobong turbin. Pada bagian pipa pesat yang keluar dari bak penenang, dipasang pipa udara (Air Vent) setinggi 1 m diatas permukaan air bak penenang. Pemasangan pipa udara ini dimaksudkan untuk mencegah terjadinya tekanan rendah (Low Pressure) apabila bagian ujung penstock tersumbat.

Komponen PLTA Power house dan tail raceDalam ruangan power house ini berisi peralatan utama pengubah energy potensial air menjadi energy listrik yaitu turbine generator beserta panel-panel listriknya dan system kontrolnya. Setelah memutar turbine air selanjutnya dikembalikan lagi kesungai melalui saluran khusus yang dinamakan tail race.

Komponen PLTA Turbin Turbine generator berfungsi mengubah energi potensial air yang dijatuhkan melalui penstock menjadi energy listrik. Turbine ini dihubungkan dengan sebuah pulley pada generatornya sehingga sisi air dan listrik tetap terpisah. Untuk mengatur tegangan listrik yang berubah-ubah digunakan AVR (Automatic voltage regulator) pada generatornya.

Komponen PLTAGenerator listrikAdalah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanis. Generator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator. Rotor pada generator terletak satu poros dengan turbin, sehingga jika turbin berputar maka rotor juga ikut berputar. Magnet yang berputar memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah kutub melewati "coil" yang terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang kemudian menjadi listrik

Komponen PLTA Saluran transmisi (switch yard)Switch yard adalah Trafo pengubah tegangan yang bentuknya terbuka yang terletak di halaman (yard). Pada PLTA Mini Hydro tegangan output generator adalah 6 atau 11 KV. Karena jala-jala transmisi PLN tegangan tinggi berkisar 20 kV, 150 kV atau 250 kV, maka keluaran dari generator ini harus dinaikkan dulu menjadi sesuai kondisi yang ada di lokasi milik PLN.

menghimpun air dalam waduk/bendungan/kolam tandon tahunan yang berfungsi untukmenampung air & menaikkan tinggi tekan air(head) lalu menyalurkannya ke turbin dalam gedung sentral yangterletak lebih rendah dari waduk. Selanjutnya turbin menyalurkan energi air kegenerator yang akan diubah menjadienergi listrik. Semakin tinggi letak airmaka semakin besar tekanan air yang mengakibatkan semakin tingginyakecepatan air untukmenggerakkan turbindan energi listrik yangdihasilkan pun semakin besar. Poros penggerak turbinberhubungan langsung dengan generator sehingga tenaga mekanik yang diproduksi dialirkan ke generator yang memiliki kumparan kawat rotor dan stator yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik.Kemudian Listrik disalurkan menuju saluran transmisi.

Prinsip kerja PLTA secara umum

Prinsip kerjaPrinsip kerja pembangkit ini adalah mengalihkan sebagian aliran sungai dengan cara membendung sungai tersebut, untuk dialirkan ke sebuah bak penenang, kemudian air dijatuhkan dari bak penenang melalui sebuah pipa penstock guna memutar turbin yang berada di didalam rumah pembangkit. Turbin tersebut tersambung secara mekanik dengan generator listrik. Listrik yang dihasilkan kemudian ditranmisikan atau didistribusikan melalui kabel ke beban-beban.Prinsip kerja PLTA run-off-riverPLTA dengan kolam tando (reservoir), aliran sungai dibendung dengan bendungan besar agar terjadi penimbunan air sehingga terjadi kolam tando. Selanjutnya air dari kolam tando dialirkan ke bangunan air PLTA. Dengan adanya penimbunan air terlebih dahulu dalam kolam tando, maka pada musin hujan di mana debit air sungai besarnya melebihi kapasitas penyaluran air bangunan air PLTA, air dapat ditampung dalam kolam tando. Pada musim kemarau di mana debit air sungai lebih kecil dari pada kapasitas penyaluran air bangunan air PLTA,selisih kekurangan air ini dapat di atasi dengan mengambil air dari timbunan air yang ada dalam kolam tando. Inilah keuntungan penggunaan kolam tando pada PLTA. Hal ini tidak dapat dilakukan pada PLTA run off river.

Prinsip kerja PLTA kolam tandoSkema Prinsip Kerja PLTA

Proses start-upnya cepat (10 15menit)Sistem pengoperasiannya lebih mudah diatur (pengaturan beban dan frekwensi mudah)Biaya produksi listriknya murahkarena air diperoleh dengan bebasRamah lingkungan (tidak menghasilkan polusi)Reservoir air dapatdigunakan untuk banyak keperluan; seperti untuk perikanan,irigasi dan pengendalian banjirTidak rawan kerusakan (karena bagian-bagian yang bergeraknya dioperasikan dalam kondisi dinginMasa guna melebihi 50tahun dan dapat diperpanjang lagi melalui renovasi kerena PLTA termasuk jenis energi yang terbarukanTingkat efisiensi dapat di atas 90 %Kelebihan PLTA secara umumMembutuhkan investasi yang besarMembutuhkan lahan yang luas untuk membuat pusat listrik dengan kapasitas besar.Kekurangan PLTA secara umumTERIMA KASIH