4.11 Peralatan Mekanikal – Elektrikal

4.11.1 Turbin Crossflow

Turbin crossflow dapat dioperasikan pada debit 20 liter/sec hingga 10 m3/sec

dan head antara 1 s/d 200m, turbin crossflow baik sekali digunakan untuk pusat

tenaga air yang kecil dengan daya kurang dari 750kw. Pada penelitian kali ini debit

yang terukur adalah sebesar 0,78325 m3/sec, sehingga pada pemilihan turbin yang

dipilih adalah turbin crossflow. Kegiatan pengoperasian turbin crossflow ketika air

melewati pipa pesat mkak dilakukan pengoperasian dengan membuka katup secara

berkala dengan perantaraan regulator tangan sampai air dapat keluar dari nozel dan

akhirnya memutarkan runner. Setelah runner berputar normal, lepaskan pasak

penghubung katup dan regulator, proses pengaturan ini selanjutnya dilakukan oleh

governor mekanis, untuk awal ini generator jangan di hubungkan dulu ke beban akan

tetapi setelah governor bekerja secara normal kemudian generator dihubungkan

dengan beban.kemudian penyesuaian pemakaian dilakukan oleh governor secara

otomatis.

Turbin governor berfungsi untuk mengatur putaran turbin dengan frekuensi

generator berjalan serempak karena putaran turbin dan frekuensi dapat berubah

dengan terjadinya perubahan pemakaian beban listrik, apabila beban turun maka

putaran turbin akan selalu bertambah tinggi karena governor menggunakan sistem

gaya sentrifugal dimana gaya tersebut di dapat dari putaran turbin.

Total efisiensi turbin crossflow mini dengan ketinggian yang kecil adalah 84%

sepanjang aliran. Efisiensi maksimum dari turbin menengah dan besar dengan

Ketingian yang besar, adalah 87%.

4.11.2 Generator

Secara umum ada dua jenis generator, generator sinkron dan generator

induksi. Dalam pemilihan generator, dipilih generator sinkron karena dapat bekerja

pada kecepatan yang berubah-ubah sesuai dengan iklim di Indonesia yang memiliki 2

musim, kemarau dan hujan. Jadi dapat bekerja dalam debit rendah atau debit tinggi

dan kecepatan juga diatur oleh governor.

4.11.3 Transmisi Mekanik

Jarak yang jauh antara turbin dan generator tidak memungkinkan untuk

menggunakan roda gigi, maka dari itu untuk transmisi mekanik diambil pilihan

sabuk-v, karena transmisi sabuk-v memiliki beberapa keunggulan diantaranya adalah

minim perawatan karena terbuat dari karet maka tidak membutuhkan pelumasan,

serta daerah yang rawan lembab maka transmisi sabuk-v diambil untuk pemilihan ini

dengan perbandingan 1:1pada pully dari turbin dengan generator.

4.11.4 Control Panel PLTMH

Control panel berfungsi untuk menjaga frekuensi dan beban tetap stabil agar

tidak terjadi korsleting atau overload, karena apabila frekuensi dan loadd tidak stabil

maka akan dapat merusak alat-alat elektronik yang berada di rumah tangga.

Sistem pengontrolan mikrohidro adalah :

1. Pengontrolan Debit air

2. Pengontrolan beban / daya listrik.

Dalam hal ini, pemilihan sistem kontrol yang diambil adalah semi otomatis,

karena biaya yang lebih relatif murah. Dengan peralatan panel kontrol dan ballast

load. Sistem pengaturannya adalah menyeimbangkan antara daya yang dihasilkan

oleh generator dengan beban (daya) konsumen. Pada saat beban konsumen

berkurang, kelebihan daya akan di distribusikan ke ballast load.

Beberapa system pada PLTMH yang banyak digunakan adalah :

a. Instalasi PLTMH dengan kapasitas daya kurang dari 1 kW, sistem

pengaturan/kontrol dapat dilakukan secara manual.

b. IGC (Induction Generator Controller), sistem pengaturan beban untuk

menggunakan motor induksi sebagai generator (IMAG). Sistem ini dapat

digunakan untuk kapasitas daya kurang dari 50 kW.

c. ELC (Electronic Load Controller), sistem pengaturan beban untuk generator

sinkron umumnya digunakan untuk kapasitas daya diatas 50 kW.

d. DTC System (Digital Turbin Control System), sistem pengaturan turbin secara

otomatis sehingga memungkinkan untuk dihubungkan dengan jaringan PLN.

Sistem kontrol tersebut khususnya IGC dan ELC telah dapat difabrikasi secara

lokal dan terbukti handal pada penggunaan di banyak PLTMH. Sistem kontrol ini

terintegrasi pada panel kontrol (switch gear). Fasilitas operasi panel kontrol minimal

terdiri dari:

a. Kontrol start/stop, baik otomatis, semi otomatis maupun manual

b. Stop/berhenti secara otomatis

c. Trip stop (berhenti pada keadaan gangguan : over under voltage, over under

frequency

d. Emergency shut down, bila terjadi gangguan listrik (misal arus lebih).

Pada control panel juga terdapat beberapa alat ukur, meliputi :

a. Voltmeter

b. Amperemeter

c. Tachometer

4.11.5 Tiang Listrik dan Kabel

Pada pendistribusian listrik, jarak terhadap pemukiman sejauh 50m, untuk

kasus kali ini maka di butuhkan 2 tiang listrik setinggi 15 meter untuk distributor ke

rumah terdekat, selanjutnya distributor listrik melalui tiang listrik yang sudah ada

sebelumnya di pemukiman warga, selain untuk berhemat biaya juga lebih efisien

karena tidak membutuhkan tempat untuk penanaman tiang listrik.

Kabel yang digunakan adalah kabel jenis NYA. Kabel jenis ini di gunakan

untuk instalasi rumah dan dalam instalasi rumah yang sering di gunakan adalah NYA

dengan ukuran 1,5 mm2 dan 2,5 mm2. Yang berinti tunggal, berlapis bahan isolasi

PVC Kode warna isolasi ada warna merah, kuning, biru dan hitam. Lapisan isolasinya

hanya 1 lapis sehingga mudah cacat, tidak tahan air (NYA adalah tipe kabel udara)

dan mudah digigit tikus

4.12 Desain Rumah Tenaga PLTMH