SISTEM KELISTRIKAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR

(PLTA)

Disajikan Untuk

Pengetahuan Dasar Kepada Pegawai

Di Lingkungan PT.PLN (Persero)

SUMBER ENERGI PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK

(Yang Sudah Dikomersielkan)

Energi Tak Terbarukan (Energi Dapat Habis)Menggunakan Energi Dari Perut Bumi / Bahan Fosil

(Batubara, Minyak, Gas, Nuklir)Pembangkit Termis (PLTD, PLTU, PLTG, PLTGU)

Energi Nuklir (PLTN) masih dalam penelitian

Energi Terbarukan (Energi Tidak Dapat Habis)

Menggunakan Energi Diluar Bumi

Pembangkit Hidro (PLTA)

Energi Lain (mataharai, angin, biomasa, dll.) masih dalam penelitian

CIRI-CIRI SISTEM KELISTRIKAN (1)

PEMBANGKIT TERMISSistem konversi energi : siklus panas – Mekanik – Listrik Generator : putaran tinggi (3000 RPM)Tegangan Generator : tegangan menengah (6 kV – 20 kV)Tegangan Peralatan Bantu : TM 6 – 10 kV dan TR (220 - 380 V)Kapasitas : sesuai kebutuhan bebanEfisiensi rendah : 30% - 50%Sambungan / penyaluran : dekat pusat bebanPengaturan operasi : governor respon lambat karena siklus uap / gasSistem instrumentasi : banyak peralatan bantu yang perlu dikontrolKendala lingkungan : perlu pengendali polusi dan pembuang sisa

pembakaran

CIRI-CIRI SISTEM KELISTRIKAN (2)

PEMBANGKIT TENAGA AIRSistem konversi energi : tinggi terjun – turbin airk – generator Generator : putaran dibawah 1000 RPMTegangan Generator : TM(3 kV – 20 kV) dan TR 380 VTegangan Peralatan Bantu : TR (220 - 380 V)Kapasitas : tergantung potensi sungaiEfisiensi tinggi : diatas 80%Sambungan / penyaluran : umumnya jauh dari bebanPengaturan operasi : governor respon cepatSistem instrumentasi : sedikit peralatan bantu yang perlu dikontrolKendala lingkungan : pendangkalan sungai/waduk

FILOSOFI KELISTRIKAN PLTA

• GENERATOR PUTARAN RENDAH, JENIS SINKRON ATAU INDUKSI (KAPASITAS KECIL) DENGAN KUTUB MENONJOL (SALIENT POLE)

• PENGATURAN CEPAT (TEGANGAN DAN FREKUENSI) TIDAK LEBIH DARI SATU MENIT

• PERALATAN BANTU MENGGUNAKAN TEGANGAN RENDAH (KAPASITAS MAX. 5 KW)

• FLYWHEEL EFFECT (GD2) DAN LOAD REJECTION (PELEPASAN BEBAN MENDADAK) SANGAT BESAR

PENGEMBANGAN PEMBANGKITAN(1)

ANALISA KEBUTUHAN ENERGI YANG BERDASARKAN ANALISA PERMINTAAN

•Analisa kebutuhan energi Listrik dalam kurun waktu tertentu

•Karakteristik beban

•Tingkat keadalan yang dibutuhkan

•Peran pembangkit dalam sistem (Base Load / Beban Semi Dasar / Beban Puncak/Cadangan

PENGEMBANGAN PEMBANGKITAN(2)

SURVEY LAPANGAN

• Site potensial (jenis pembangkit yang ingin dibangun )

• Kebutuhan lahan (pembebasan lahan)

• Tata letak bangunan

• Masalah lingkungan

• Jalan menuju lokasi untuk transportasi peralatan

PENGEMBANGAN PEMBANGKITAN(3)

STUDI KELAYAKAN

• Pertimbangan manfaat jenis pembangkit dan kapasitas

• Analisa sistem aliran daya dan hubung singkat

• Konsep perencanaan

• Mempertimbangkan aspek teknik dan ekonomis

• Analisa keekonomian dan finansial

• Kesimpulan dan Rekomnedasi

TIPIKAL PLTA POMPA

KONVERSI ENERGI PLTA

P = 9,8 ηT ηG H q (kW)

H : tinggi jatuh air (m) ηT : efisiensi turbin

q : debit air (m3/det) ηG : efisiensi generator

PERENCANAAN PLTA(1)

UMUM• Kebutuhan Data : Hidrologi , Topografi , Geologi dll.

• Lokasi terpilih, pengambilan material, penyediaan prasarana

• Kapasitas terpilih

• Bangunan Bendungan/Waduk

• Jalan air (terowongan atau saluran terbuka, pipa pesat)

• Rumah pembangkit

• Mesin pembangkit (Turbin , Generator, Transformator, Peralatan

bantu

• Peralatan Pintu Air dan mekanikal

• Paralatan Listrik

PERENCANAAN PLTA(2)

PERALATAN LISTRIK• Kapasitas , Efisiensi dan Jumlah Unit

Generator dan Transformator

• Sistem rangkaian Turbin – Generator (Tegak / Horizontal)

• Putaran normal / putaran lari

• Dimensi dan tata letak generator , transformator dan peralatan

bantu

• Rangkaian listrik utama dan kebutuhan pembangkit untuk

peralatan bantu

• Jenis Bearing

• Jenis pendingin

PERENCANAAN PLTA(2)

PERALATAN LISTRIK (lanjutan)• Sistem kontrol dan proteksi

• Sistem komunikasi

• Instalasi utilitas (pompa, lampu, pendingin ruangan, dll)

• Instalasi penangkal petir dan grounding

• Fasilitas suplai daya listrik di dam dan pintu air

• Fasilitas pemadam kebakaran

• Peralatan gardu hubung TM (20 kV) dan TT (150 kV atau 500 kV)

• Scada dan komunikasi Pusat Pengatur Beban (P2B)

• Suku cadang

PEMBANGUNAN DAN PEMASANGAN PERALATAN

• Jadual pelaksanaan

• Persiapan prasarana / gudang / jalan masuk

• Perencanaan konstruksi peralatan

• Uratan dan Metode pelaksanaan

• Jenis test peralatan (pabrik/lapangan) dan komisioning

• Uji coba operasi komersial

• Pedoman Operasi & Pemeliharaan

PENGUJIAN PLTABidang Mekanikal dan Listrik

• Kriteria pengujian berdasarkan Standar dan Spesifikasi Kontrak

• Pengujian pendahuluan (pengukuiran, dan uji operasi lokal)

• Pemeriksaan sesudah air masuk ke dalam pipa pesat

• Uji pemutaran percobaan / Uji pemutaran kering (Dry Test)

• Uji pemutaran tanpa berbeban

• Uji penghentian darurat

• Uji pemutaran berbeban (sinkronisasi)

• Uji pelepasan beban

• Pengamatan percobaan operasi

PERALATAN UTAMA LISTRIK PLTA (1)

Rangkaian Utama Tipikal 1

PERALATAN UTAMA LISTRIK PLTA (2)

Rangkaian Utama Tipikal 2

PERALATAN UTAMA LISTRIK PLTA (3)

Rangkaian Utama Tipikal 3

JENIS PERALATAN UTAMA LISTRIK PLTA

TURBIN AIR GENERATOR

POROSKABEL

ALMARI CB

GENERATOR

KABEL

TRAFO

EKSITASIGOVERNOR

ALMARI PENYALURAN

PMS + PMT

KE KONSUMENKABEL

ALMARI

KONTROL

PROTEKSI

TRAFO STATION

SERVICE

ALMARI DISTRIBUSI SS

220/380 V

EMERGENSI

GENSETKE PERALATAN

BANTU

INSTR. MUKA AIR

WADUK

INTERKONEKSI PLTA DENGAN SISTEM KELISTRIKAN JAWA BALI

380 V

6 – 11 KV

GENERATOR

150 KV

KONEKSI KE GI / PEMBANGKIT SISTEM 150 KV

KONEKSI KE GI / PEMBANGKIT SISTEM 500 KV

500 KV

20 KVKONEKSI KE GH / DISTRIBUSI KONSUMEN

PEMAKAIAN

TAK KHUSUS

PEMAKAIAN

KHUSUS